Kainatın kütləsinin çox hissəsini təşkil edəcəyi proqnozlaşdırılan qaranlıq materiya çox çətin olaraq qalır. Fiziklər qaranlıq fotonlar və aksionlar kimi qaranlıq maddə namizədləri ola biləcək müxtəlif hissəcikləri axtarırlar, onların mövcudluğu və ya xüsusi şərtlər altında digər hissəciklərlə qarşılıqlı əlaqəsi ilə əlaqəli imzalara diqqət yetirirlər.

Cenevrə Universiteti, CERN və Roma Sapienza Universitetinin tədqiqatçıları bu yaxınlarda qaranlıq maddə hissəciklərinin Yerin ionosferində aşağı tezlikli radio dalğalarına proqnozlaşdırılan çevrilməsinə diqqət yetirərək onların axtarışı imkanlarını araşdırıblar. Onların Physical Review Letters- də dərc olunmuş məqaləsi indiyə qədər araşdırılmamış parametr məkanını vurğulayaraq gələcək qaranlıq maddə axtarışları üçün yeni imkanlar aça bilər.

“Bir çox tədqiqatçılar aksionlar və ya qaranlıq fotonlar kimi ultrayüngül qaranlıq maddənin (ULDM) namizədlərinin astrofiziki mühitlərdə standart model fotonlara rezonanslı çevrilməsini nəzərdən keçiriblər”, – məqalənin ilk müəllifi Carl Beadle Phys.org-a bildirib.

“Bu, məsələn, neytron ulduzlarında , günəş tacında və hətta Yupiter kimi günəş sistemimizdəki planetlərdə tədqiq edilib. Biz belə bir siqnalın bizə yerli, təbii olaraq əmələ gələn plazmadan: ionosferdən ötürülə biləcəyini soruşduq. Bunu nəzərə alaraq. bu, çox yaxşı izlənilir və başa düşülür, bizə baxmaq üçün çox yaxşı yer kimi görünürdü.”

Nəzəri cəhətdən əsaslandırılmış modellərdə qaranlıq maddənin böyük bir hissəsi və ya bütün hissəsi aksionlardan və ya qaranlıq fotonlardan ibarət ola bilər. Beadle və onun həmkarlarının təklif etdiyi ideya ondan ibarətdir ki, bu hissəciklər ionosferdə müntəzəm fotonlara çevrilə bilər ki, bu da onları Yerdəki əlverişli antenalardan istifadə etməklə aşkar edə bilər.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1736744145&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-01-exploring-earth-ionosphere-dark-conversion.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTMxLjAuNjc3OC4yNjYiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzMS4wLjY3NzguMjY2Il0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzMS4wLjY3NzguMjY2Il0sWyJOb3RfQSBCcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1736744145039&bpp=1&bdt=48&idt=154&shv=r20250108&mjsv=m202501070101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1736744022%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1736744022%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1736744022%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=4989456074575&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=447&ady=1837&biw=1903&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95349405%2C31089618%2C95347432&oid=2&pvsid=2441088008826865&tmod=1819680875&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=157

“Rezonans çevrilməsi qaranlıq maddə hissəciklərinin kütləsi plazmanı xarakterizə edən tezliklə dəyər baxımından üst-üstə düşərsə baş verir” dedi Bild. Bu “plazma tezliyi”ni plazmadakı sərbəst elektronların sayı sıxlığı kimi düşünmək olar və bu sıxlıq ionosfer plazmasında hündürlüklə dəyişdiyi üçün qaranlıq maddənin kütləsi bir yerə düşərsə, bu təsadüf baş verə bilər. düzgün diapazonda.”

Tədqiqatçılar proqnozlaşdırdıqları siqnalın çevrilmə sürətini hesablayıb, onu zəiflədə biləcək müxtəlif təsirləri nəzərə alıblar. Daha sonra onlar real dünya təcrübəsində qaranlıq maddə aksionlarını və ya qaranlıq fotonları aşkar etmək üçün yanaşmalarının potensialını qiymətləndirmək üçün bu siqnalı nümayiş etdirən fotonları potensial antenaya çata bilən səs-küylə (yəni əlaqəli olmayan fotonlarla) müqayisə etdilər.

Onların tapıntıları elektrik cəhətdən kiçik dipol antenanın onların proqnozlaşdırılan siqnalını aşkar edə biləcəyini göstərir. Bu fərziyyə gələcək təcrübələrdə sınaqdan keçirilə bilər.

“Vurğulamaq lazımdır ki, biz bu təcrübəni istehsal etmək və həyata keçirmək üçün kifayət qədər ucuz olacağını düşünürük və bu, nəzəriyyə məkanının böyük bir hissəsinin eksperimental olaraq araşdırılmasına imkan verir” dedi Beadle. “Bu təkliflə əlaqəli daha az astrofizik qeyri-müəyyənlik var, çünki ionosfer çox yaxşı bilinir və yerləşdiyi yerə görə.”

Bu tədqiqatçılar qrupunun son araşdırması qaranlıq maddə parametr məkanının kəşf edilməmiş bölgələrini araşdırmaq üçün yeni bir yol təqdim edir. Beadle və onun həmkarları proqnozlarına əsaslanaraq gələcək qaranlıq maddə axtarışlarını planlaşdırmaq üçün artıq digər eksperimental fiziklərlə işləməyə başlayıblar .

“Biz müxtəlif eksperimental qruplarla əlaqə saxladıq və siqnalımızı axtarmaq üçün çeşidləmək üçün əvvəlcədən mövcud məlumatlar var” dedi Beadle. “Təklifimizi qurmaqda maraqlı olan başqa tədqiqatçılar da var. Biz indi sınaqlar aparmaq, eyni zamanda siqnal üçün hesablamaları təkmilləşdirmək üzərində işləmək üçün eksperimentalistlərlə iştirak etməkdən çox həyəcanlıyıq.”

Daha çox məlumat: Carl Beadle və başqaları, İonosferdə Dalğa Qaranlıq Materiyanın Rezonanslı Dönüşü, Fiziki İcmal məktubları (2024). DOI: 10.1103/PhysRevLett.133.251001 .

Jurnal məlumatı: Fiziki baxış məktubları