Британские учёные разработали новый метод обнаружения частиц тёмной материи на Земле

Группа британских ученых разработала методику для обнаружения частиц темной материи в лабораторных условиях на Земле.

Они предложили использовать квантовый детектор и усилитель, охлаждаемые жидким гелием-3. Это позволит искать частицы темной материи в диапазоне от 0,01 до нескольких масс атома водорода, что существенно расширяет возможности по сравнению с предыдущими методами, охватывавшими диапазон от 5 до 1000 масс атомов водорода.

Темную материю можно искать по ее слабому взаимодействию с обычной материей. Моделирование показывает, что эти взаимодействия можно зафиксировать с помощью квантовых датчиков. Высокая чувствительность установки достигается за счет трех факторов: сверхтекучего состояния гелия-3, квантового детектора и квантового усилителя сигнала.

Дополнительно, эта методика может помочь в обнаружении аксионов — гипотетических частиц темной материи, которые в миллиард раз легче атомов водорода. В сильном электромагнитном поле аксионы могут распадаться на фотоны, которые можно обнаружить и усилить их сигнал с помощью обычных детекторов.