Чтобы выследить неуловимую темную материю, ученые десятилетиями закапывали в шахты гигантские резервуары с жидким ксеноном, выводили на орбиту сложные телескопы и строили циклопические подземные бункеры. На эту загадочную субстанцию приходится колоссальные 85% всей массы Вселенной. Она не светится, не отражает лучи и не вступает в привычный контакт с обычным веществом. Ее присутствие выдает только мощная гравитация, удерживающая галактики от распада. Об этом сообщает ridlife.ru.
Однако исследователи из Киотского, Хиросимского и Нихонского университетов совершили смелый научный маневр. Зачем тратить миллиарды долларов на искусственные приборы, если в распоряжении исследователей уже есть готовый детектор невообразимых масштабов? Этим инструментом стала сама планета Земля.
Электромагнитный капкан в небесах
Теоретики давно предполагали: темная материя может состоять из гипотетических сверхлегких частиц — аксионов или так называемых темных фотонов. Если Вселенная действительно заполнена ими, эти призрачные странники миллиардами прошивают земной шар насквозь каждую секунду.
Встречаясь с сильным магнитным полем, частица способна порождать едва заметную электромагнитную волну. Ученые выяснили, что пространство между твердой поверхностью Земли и заряженным слоем ионосферы работает как гигантская резонаторная полость. Этот природный усилитель подхватывает слабые колебания и разгоняет их на определенных частотах. Математические расчеты показали: мощнейший резонанс должен возникать в районе 8 герц. Именно там рождается след, который человечество способно зафиксировать.
"Мы спросили себя, можем ли мы использовать саму Землю в качестве гигантского детектора", — поделился сутью дерзкого замысла физик Ацуси Таруя из Киотского университета.
Следы невидимки в архивах
Чтобы подтвердить гипотезу, исследователи подняли колоссальный массив данных британской геомагнитной обсерватории Эскдалмьюр. Компьютерные алгоритмы досконально прочесали записи непрерывных измерений за десять лет — с осени 2012 по ноябрь 2022 года. Массив разбили почти на десять тысяч восьмичасовых отрезков, скрупулезно отсеивая грозовые разряды, индустриальный шум и помехи от линий электропередачи.
Результат превзошел самые смелые ожидания. В гигантском массиве информации, которую раньше списывали в утиль как бесполезный белый шум, физики обнаружили 65 устойчивых узких сигналов, идеально подходящих под теоретический профиль аксионов. Еще свыше трехсот всплесков совпали с параметрами загадочных темных фотонов.
На пороге революции в физике
Авторы исследования проявляют строгую научную осторожность и пока не спешат заявлять об окончательной поимке темной материи. Неизвестный пик на графике может оказаться артефактом старого оборудования или скрытым природным явлением.
Однако новый метод уже совершил революцию: чувствительность измерений подскочила сразу в 100 раз по сравнению со всеми прошлыми наземными экспериментами, вплотную приблизившись к возможностям космических рентгеновских лабораторий.
Следующим этапом станет синхронизация геомагнитных станций по всему миру — от Великобритании до Юго-Восточной Азии. Если одна и та же таинственная частота зазвучит одновременно на разных континентах, списывать сигналы на земные помехи больше не удастся. И тогда человечество наконец получит неопровержимый ключ к главной тайне рождения и жизни Вселенной.
