Студенты Гамбургского университета создали собственный детектор темной материи и смогли получить новые научные данные. Их эксперимент искал аксионы – гипотетические частицы, которые могут быть частью темной материи.
Установка работала как упрощенная версия резонаторного детектора. В ее центре была полость из высокопроводящих материалов, электроника, кабели, несущие элементы и измерительные инструменты. По сути, это “космическое радио”: ученые пытаются уловить слабый сигнал, который мог бы появиться при взаимодействии аксионов с фотонами.
“Созданный нами детектор по сути является простейшей версией полостного детектора для обнаружения темной материи”, – сказал один из авторов работы, магистрант Гамбургского университета Набиль Салама.
Проект поддержал Центр междисциплинарного обучения Гамбургского университета. Студенты также использовали опыт команды эксперимента MADMAX, который занимается похожим поиском, но на гораздо более крупном и сложном уровне.
Сигнала аксионов команда не обнаружила. Но это тоже результат: эксперимент позволил исключить часть возможных параметров этих частиц в исследованном диапазоне масс. Так физики постепенно сужают область, где может скрываться темная материя.
“Наш эксперимент охватывает лишь небольшую область с ограниченной чувствительностью, но он все же помогает сузить круг возможных вариантов”, – объяснил первый автор исследования Агит Акгюмюс.
Авторы считают, что их работа показывает: вклад в поиск темной материи могут делать не только большие международные коллаборации, но и небольшие студенческие проекты – если у них есть доступ к оборудованию и научной поддержке.
Исследование опубликовано в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
Темная материя не испускает свет и не взаимодействует с ним обычным образом, поэтому ее ищут косвенно. Аксионы – один из возможных кандидатов на роль частиц темной материи, но пока их существование не подтверждено.
