В 1970-х для решения сильной СР-проблемы, одной из задач физики элементарных частиц, была введена гипотетическая частица аксион. Позже было выдвинуто предположение, что она может входить в состав темной материи Вселенной. В отличие от дискретных частиц, аксионная темная материя образует волну, распространяющуюся по космосу.

Аксион — одно из лучших объяснений темной материи на сегодня, но лишь недавно он стал предметом пристального изучения. Одну из таких попыток предприняли физики из Института Макса Планка и Стокгольмского университета, предложив совершенно новый способ поиска темной материи с использованием свойств плазмы, пишет Science Daily.

«Поиск аксиона немного похож на поиск радиосигнала: нужно настраивать антенну, пока не поймаешь правильную частоту. Вместо музыки экспериментаторы будут вознаграждены возможностью „услышать“ темную материю, проходящую сквозь Землю», — объяснил Александер Миллар, руководитель проекта.

Ключевая идея ученых заключается в том, что магнитное поле аксионов будет генерировать внутри себя небольшое электрическое поле, с помощью которого можно запустить колебания плазмы.

Плазма — это такой материал, через который заряженные частицы могут двигаться свободно, как жидкость. Эти колебания усиливают сигнал «аксионного радио». В отличие от традиционных экспериментов, основанных на резонаторах, здесь почти отсутствует лимит размера плазмы, то есть можно получить более сильный сигнал. Разница между ними будет как между переносной рацией и радиовышкой.

Для настройки «аксионного радио» авторы предлагают использовать «провод из метаматериала» — систему проводов тоньше волоса, движением которых можно менять характеристическую частоту плазмы. Внутри большого и мощного магнита, похожего на те, которые используются в аппаратах МРТ, такой метаматериал превращается в крайне чувствительное радио.

Идея физиков уже находит свое воплощение — группа исследователей из Беркли сейчас проводит расчеты и разрабатывает концепцию такого эксперимента, обещая претворить его в жизнь в ближайшем будущем.

Новую теорию темной материи выдвинули физики-теоретики из США. Они развили идеи «темного электромагнетизма» и ввели понятие темного магнитного монополя, который взаимодействует с темным фотоном.