Fizicienii au exploatat câmpul magnetic și atmosfera Pământului ca pe un imens detector în căutarea formelor extrem de ușoare de materie întunecată, identificând semnale misterioase de fotoni întunecați.
Materia întunecată constituie aproape un sfert din masa și energia Universului, dar natura sa rămâne învăluită în mister.
Printre principalii candidați se regăsesc axionii ultraușori și fotonii întunecați, particule teoretice ce au o greutate de 10-19 până la 10-21 ori mai mică decât cea a electronului.
Experimentele convenționale se străduiesc să transforme axionii în fotoni utilizând magneți puternici din laboratoare, însă aria lor de acțiune este limitată.
O echipă de cercetători de la Universitatea Kyoto, Universitatea Hiroshima și Universitatea Nihon a sugerat o alternativă: să folosească tot spațiul dintre suprafața Pământului și ionosferă ca rezonator natural.
O metodă promițătoare pentru investigarea celor mai ușoare particule din Univers
„Ne-am întrebat dacă putem să utilizăm Pământul însuși ca un detector gigantic. Cavitatea Pământ-ionosferă acționează ca o cutie de rezonanță care amplifică undele electromagnetice”, a declarat principalul autor al studiului, Atsushi Taruya.
Cercetătorii au creat astfel un model matematic care ia în considerare conductivitatea electrică a atmosferei, făcând posibilă analiza frecvențelor de până la 30 Hz.
Modelul sugerează că semnalele produse de axioni variază în funcție de localizare (cu o intensitate maximă în Asia de Sud-Est), în timp ce semnalele fotonilor întunecați prezintă o distribuție uniformă la nivel global.
Pământul, un detector colosal
Echipa a studiat date geomagnetice adunate între 2012 și 2022 de Observatorul Eskdalemuir din Scoția. După eliminarea zgomotului de fundal artificial, datele au relevat limite de 100 de ori mai stringente referitoare la interacțiunea axionilor cu lumina, comparativ cu experimentele anterioare realizate la sol, conform Sciencedaily.
De asemenea, au fost identificate multiple semnale suspecte care ar putea fi asociate cu fotoni întunecați.
Deși natura acestor semnale nu a fost încă confirmată în mod decisiv ca fiind materie întunecată, noua metodologie oferă o abordare promițătoare pentru a explora cele mai ușoare particule din Univers.
Vă recomandăm să citiți și:
Este oficial! A fost descoperită a treia galaxie fără materie întunecată
Galaxia noastră plutește în interiorul unei „foi” de materie întunecată, au constatat astronomii
