Rendkívül vékony tükör bizonyíthatja a sötét anyag létezését, amely képes érzékelni az ultrakönnyű részecskéket

A sötét anyag, amely állítólag az univerzum 85 százalékát teszi ki, több mint 50 éve izgatja a tudósokat, de egy új kutatás választ adhat a ...

A sötét anyag, amely állítólag az univerzum 85 százalékát teszi ki, több mint 50 éve izgatja a tudósokat, de egy új kutatás választ adhat a miértekre.

Amerikai kutatók egy csoportja azt feltételezi, hogy galaxisunk tele van apró tömegű részecskékkel, melyek sötét fotonokként ismertek, és a hagyományos részecskefizikai kísérletek nem képesek kimutatni őket. Lényegében a sötét anyag túl könnyű lehet ahhoz, hogy a jelenlegi technológia észlelhesse.

Ezzel az új hipotézissel a csapat egy érme méretű gyorsulásmérő létrehozását javasolja szilícium-nitridből és egy szupervékony tükörből, hogy a fény visszaverődjön a két felület között.

Ha a két anyag közötti távolság megváltozik, a kutatók a visszavert fényből tudnák, hogy sötét fotonok vannak jelen, mivel a szilícium-nitridnek és a berilliumnak különböző anyagi tulajdonságai vannak, felfedve ezzel a sötét anyag létét.

A sötét anyag, vagy eredetileg "hiányzó anyag" néven ismertté vált elképzelés 1933-ban fogalmazódott meg, miután felfedezték, hogy a Coma galaxishalmazban található összes csillag tömege a galaxisok elszökésének megakadályozásához szükséges tömeg körülbelül egy százalékát használta fel a gravitációs húzáshoz.

Évtizedekkel később, az 1970-es években Vera Rubin és Kent Ford amerikai csillagászok rendellenességeket találtak a galaxisok csillagpályájában.

Ez a felfedezés egy elméletet indított el a tudományos közösség körében, miszerint az anomáliákat a galaxisokban és az azok körül elhelyezkedő láthatatlan "sötét anyag" tömegei okozzák.

A Delaware-i Egyetem kutatója, Swati Singh egy újabb magyarázatot adott a sötét anyag létezésére.

Ha összeadunk minden fénykibocsátó dolgot, például a csillagokat, a bolygókat és a csillagközi gázt, az összes csak a világegyetem anyagának körülbelül 15 százalékát éri el, ezért a szakértők szerint a sötét anyag a többi 85 százalékot teszi ki.

A titokzatos anyag nem bocsát ki fényt, de a kutatók biztosak abban, hogy gravitációs hatása révén létezik, és tudják, hogy nem tipikus anyag, mint amilyen a hétköznapi anyag, például gáz, por, csillagok, bolygók és mi.

"Lehet, hogy fekete lyukakból áll, vagy állhat valami billiószor kisebből, mint egy elektron, ultrakönnyű sötét anyag néven," - mondta Singh, aki kvantumelméleti szakember, és úttörő erőfeszítéseket tesz azért, hogy a sötét anyag mechanikai detektálása megvalósuljon.

Most pedig Signh és munkatársai azt sugallják, hogy ez a megfoghatatlan anyag trilliónyi apró, könnyű részecskéből áll, amelyeket sötét fotonoknak neveznek.

Ez egyfajta sötét anyag, amely gyenge oszcilláló erőt fejt ki a normál anyagra, ami a részecskék oda-vissza mozgását okozhatja.

Mivel azonban a sötét anyag mindenütt jelen van, ez az erő mindenre hat, ami megnehezíti ennek a mozgásnak a mérését.

A csapat úgy véli, hogy képesek legyőzni ezt az akadályt a gyorsulásmérők, olyan eszközök segítségével, amelyek mérik a megfelelő gyorsulást vagy rezgést.

Az eszköz egy vékony szilícium-nitrid üveg, amelyet dobként feszítenek ki egy rögzített berillium tükörrel együtt, ugyanabból az anyagból, amelyet a NASA használt a James Webb távcsövén, és amely a legrégebbi és a ködtől távoli csillagokat fogja kutatni.

"Ez 100 nanométer vastag és egy milliméter széles. A szélesség és a vékonyság ilyen szélsőséges aránya a dobot nagyon érzékennyé teszi a tehetetlenségi erőkre, ugyanakkor leválasztja más környezeti zavarokról," - állítja a csapat.

"Ha az erő anyagfüggő, két különböző anyagból álló tárgy felhasználásával az erő által kényszerített mennyiség különbözni fog, ami azt jelenti, hogy képesek lennénk megmérni a két anyag gyorsulásának különbségét," - mondta Jack Manley, a Delaware-i Egyetem doktorandusza, a cikk vezető szerzője.

Dalziel Wilson, az Arizonai Egyetem adjunktusa szerint a készülék hasonlít egy miniatűr hangvillához.

"Ez egy rezgő eszköz, amely kis mérete miatt nagyon érzékeny a környezeti zavarokra," - mondta.

(1) - https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/