НОВОСТИ КОСМОСА, АСТРОНОМИИ И АСТРОФИЗИКИ

  • Новости космоса, новости астрономии, новости науки, новости космонавтики и астрофизики, открытия, новые теории, только факты из авторитетных источников.
  • Список предстоящих событий с таймерами обратного отсчета.
  • Адаптивный дизайн. Читайте новости космоса на любом устройстве!
 
 
НАШИ СТРАНИЧКИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ и RSS

Как это выглядит, когда Земля бомбардируется темной материей?

Автор: Леонид Гляделов . Опубликовано в категории: NOVOSTI

1 1 1 1 1 Рейтинг 0 [0 Голоса (ов)]

Художественное изображение Тёмной материи

Новости науки:

Целый ряд зигзагов: возможно, это то, что происходит, когда таинственные частицы темной материи вселенной попадают на Землю. Теперь исследователи SDU могут продемонстрировать, как это может выглядеть.

Планета Земля постоянно находится в движении, сталкиваясь с мириадами частиц темной материи, когда она проносится сквозь пространство. Хотя никто никогда не видел этих таинственных частиц, среди физиков нет сомнений в её существовании. Вот почему они установили детекторы по всему миру в надежде обнаружить хоть одну из них.

Подробнее:

Частицы темной материи могут проникать во все другие формы материи, а это значит, что они могут даже пройти через нашу планету, не теряя при этом никакой энергии. С другой стороны, их воздействие на обычную материю, из которой состоит Земля, может несколько повлиять на них, что приведет к потере энергии.
«Мы просто не знаем, и это определенно не облегчает её поиск», - сказал Тимон Эмкен, студент PhD в Университете Южной Дании в Центре космологии и физико-математической физики (CP3).

Как движутся частицы тёмной материи?

Чтобы узнать больше о том, как частицы темной материи реагируют на нормальную материю, Эмкен заручился поддержкой суперкомпьютера.
Результатом стала программа, которая может имитировать столкновение частиц темной материи с Землей.
«Теперь я могу попросить компьютер показать мне на экране, что происходит, когда частица темного вещества попадает на Землю. Например, я могу видеть на экране, какую траекторию будет принимать частица, когда она попадает на поверхность нашей планеты, - объяснил он.

Слабое или сильное взаимодействие?

Программе моделирования было дано имя DaMaSCUS, и это дает физикам целый мир новых возможностей проверить различные теории. Программа свободно доступна, и работа, которая вошла в нее, была опубликована в журнале JCAP.

В стандартной парадигме частицы темной материи с очень низкой вероятностью взаимодействуют с атомами внутри планеты. Тем не менее, подземные детекторы настроены таким образом, чтобы захватить редкие события столкновения частиц темной материи с атомом внутри детектора.

«Но что, если частицы темной материи не следуют стандартной парадигме? Что, если они действительно достаточно сильно взаимодействуют с обычными атомами, которые, когда они пересекают поверхность Земли и путешествуют в глубины, теряют достаточно энергии, чтобы стать необнаружимыми? В этом случае мы никогда не заметим их, используя стандартные методы», - сказал физик-теоретик и доцент Крис Коуварис из CP3.

Возможно, сегодняшние детекторы темной материи никогда не поймают темную материю

Одна из вещей, которые он изучает в настоящее время, - это возможность того, что частицы темной материи значительно ослабнут по мере прохождения Земли. Куварис и его аспирант Эмкен использовали DaMaSCUS, чтобы продемонстрировать, как будет выглядеть такой сценарий.
DaMaSCUS имитирует миллиарды частиц темной материи, которые проникают в Землю и значительно отличаясь от подземных атомов, зигзагируя после каждого столкновения.
«Если это так, то заставив частицы темной материи потерять достаточно энергии, чтобы ее можно было обнаружить в подземных детекторах, которые мы развертываем сегодня, мы сможем её обнаружить.

Как работают сегодняшние детекторы?

Поэтому предложение Кувариса заключается в том, чтобы придерживаться другого подхода к поиску неуловимых частиц.
Сегодня существует несколько детекторов, расположенных примерно на пару километров ниже поверхности Земли, и есть очень специфическая причина их размещения до сих пор ниже уровня земли: если темная материя слабо взаимодействует с обычной материей (как и нейтрино), то только эти два вида могут проникать в километры земной коры без остановки. Это дает преимущество, заключающееся в том, что глубокие детекторы уклоняются от загрязнения сигнала от нежелательного космического и наземного излучения и фонового шума.

Почему они всё ещё не могут поймать темную материю

Однако, согласно Крису Коварису, если темная материя светлая, она может реально взаимодействовать с обычными атомами, теряя энергию на пути к детектору, и это может сделать глубокие детекторы неспособными поймать её.
«В этом случае было бы разумнее искать сигналы темной материи, используя детекторы на поверхности Земли», - сказал он.
Чтобы преодолеть проблему фонового шума, он предполагает, что вместо того, чтобы пытаться отличить темную материю от фонового шума, нужно искать ежедневный изменяющийся сигнал в поверхностных или низкоточных детекторах.

Может быть, мы должны попробовать это:

Поскольку Земля движется относительно центра нашей Галактики, Млечный Путь, темная материя попадает в Землю преимущественно из одного направления. Однако, из-за вращения Земли вокруг своей собственной оси, частицы темной материи, которые исходят из направления ветра темной материи, перемещаются на разные расстояния в течение 24-часового периода.
Чем больше расстояние проходит под землей, тем выше вероятность подземного рассеивания. Именно это создает суточную вариацию. Оптимальное местоположение для использования этого эффекта находится в южном полушарии с широтой около 40 градусов, то есть в таких странах, как Аргентина, Чили и Новая Зеландия.
Используя DaMaSCUS, Куварис и Эмкен могут точно определить особенности (амплитуду и фазу) этого ежедневного изменяющегося сигнала, который может привести к обнаружению темной материи, если этот сценарий окажется правдой.

Крис Куварис теперь сотрудничает с экспериментом DAMIC темной материи, который имеет переносной детектор, который потенциально может быть использован для тестирования теорий Ковариса. В новой виде DAMIC, портативный детектор, будет весить 1 кг. Он изготовлен из кремния, изготовленного датской компанией TOPSIL.

Клей галактики:

Считается, что 27 процентов нашей Вселенной состоит из темной материи. Ученые считают, что «клей» связывает галактики вместе. Тем не менее, никто до сих пор не знает, что такое темная материя.

TEXT.RU - 100.00%
НЕ ЗАБУДЬТЕ ПОДЕЛИТЬСЯ ЭТОЙ СТАТЬЕЙ:

2017-12-07 15:19:43 Целый ряд зигзагов: возможно, это то, что происходит, когда таинственные частицы темной материи вселенной попадают на Землю. Теперь исследователи SDU могут продемонстрировать, как это может выглядеть.
AstroNews Logo

Добавить комментарий

Комментарии нарушающие ПРАВИЛА будут удаляться, а их авторы возможно будут забанены.