Исследователи из Бернского университета представили результаты эксперимента Beam EDM по поиску частиц темной материи. Исследование опровергло существование крошечных частиц темной материи с массой от 10 — 19 до 4×10−12 эВ. Эта работу существенно сужает диапазон поиска, который будет продолжен для других параметров гипотетической частицы.
Устройства, которые использовались в процессе эксперимента, определяют частоту вращения спинов нейтронов, которые движутся через суперпозицию электрического и магнитного полей, объясняют ученые. Вращение каждого отдельного нейтрона напоминает стрелку компаса, которая вращается за счет магнитного поля подобно секундной стрелке наручных часов. Только за одну минуту она делает почти 400 тыс. оборотов.
Мы точно измерили частоту этих вращений и проверили ее на наличие мельчайших периодических колебаний, которые могут быть вызваны взаимодействием с аксионами. Частота вращения нейтронов осталась неизменной, а это означает, что в наших измерениях нет никаких признаков аксионов.
Флориан Пьегса, профессор физики низких энергий и точной физики Бернского университета
Исследователи отмечают, что хотя в результате этого эксперимента и не удалось обнаружить частицы темной энергии, он имеет большое значение для науки. В результате работы удалось значительно сузить возможные параметры темной материи, если она существует. Новые эксперименты должны быть разработаны для исследования других областей.
На основе космологических наблюдений ученые считают, что видимой материи недостаточно, чтобы объяснить развитие или движение галактик. Поэтому современная космологическая теория предполагает существование альтернативной темной материи, которая не участвует в электромагнитных взаимодействиях, а потому остается невидимой.
Аксионы — один из гипотетических кандидатов на роль частицы, составляющей темную материю. Существование этих чрезвычайно легких частиц позволило бы объяснить другие важные явления в физике элементарных частиц, но до сих пор ученым не удалось их обнаружить.
