Oamenii de știință au creat un detector de materie întunecată, care a înregistrat deja primele semnale
Un grup de ingineri, format din reprezentanți ai Centrului de Competență pentru Fizica Materiei Întunecate, împreună cu reprezentanți ai Universității din Australia de Vest, a dezvoltat cu succes un detector de unde gravitaționale complet nou tip.
Iar noul detector a reușit deja să înregistreze două semnale, care s-ar putea dovedi a fi semnale de materie întunecată. De asemenea, evenimentele înregistrate pot fi semnale de la găurile negre primordiale sau, în general, o manifestare a interferențelor externe. Aș dori să subliniez că astfel de semnale nu mai pot fi înregistrate de niciunul dintre detectoarele existente.
Noul detector de unde gravitaționale și perspectivele acestuia
După cum știți, undele gravitaționale nu sunt altceva decât fluctuații în câmpul gravitațional, care se propagă literalmente în întreg spațiul cosmic de-a lungul pânzei spațiu-timp. Și aceste unde se formează din cauza mișcării obiectelor cu o masă uriașă (de exemplu, găurile negre).
Însăși posibilitatea existenței undelor gravitaționale a fost prezisă în relativitatea generală în urmă cu mai bine de o sută de ani. Dar au reușit să-și confirme experimental realitatea abia în 2015, datorită utilizării supersensibile. detectoare (apropo, pentru prima înregistrare a undelor gravitaționale din lume a fost acordat premiul Nobel în 2017 an).
Deci, perturbațiile gravitaționale înregistrate în 2015 au fost rezultatul fuziunii a două găuri negre într-una singură.
De atunci, instrumentele au înregistrat în mod repetat perturbații gravitaționale, dar, ca autorii noului detector, generațiile anterioare de dispozitive erau capabile să detecteze frecvența extrem de joasă indignare. Iar detectarea perturbațiilor gravitaționale de înaltă frecvență este o sarcină descurajantă pentru fizicienii moderni.
Iar noul detector este primul dispozitiv de acest gen, a cărui sarcină este să înregistreze cu precizie perturbațiile de înaltă frecvență. Și, de fapt, detectorul nu este altceva decât un rezonator de unde acustice în vrac, implementat pe un oscilator cu cuarț.
Deci un disc de cuarț vibrează la o frecvență crescută atunci când undele acustice trec prin el. Deoarece cuarțul are un efect piezoelectric, undele acustice se transformă în impulsuri electrice care sunt primite de plăci conductoare speciale atașate la disc de cuarț.
Aceste plăci transmit impulsurile primite către un dispozitiv de interferență supraconductor, în care semnalul este amplificat, astfel încât detectorul să îl poată repara.
Întreaga structură este plasată în scuturi de radiații, al căror scop este de a proteja împotriva interferențelor de la radiațiile externe și este răcită la aproape zero absolut.
Astfel, detectorul creat s-a dovedit a fi capabil să înregistreze perturbații gravitaționale cu frecvențe în intervalul megaherți.
Oamenii de știință au testat dispozitivul rezultat timp de 153 de zile, iar în această perioadă au fost efectuate două sesiuni lungi, care au avut loc în mai și noiembrie 2019.
În timpul acestor teste, noul detector a reușit să înregistreze două dintre cele mai rare evenimente de înaltă frecvență. Perturbațiile care au apărut în intervalul de 5 Hz au fost înregistrate în 12 mai și 27 noiembrie 2019.
De unde au venit exact semnalele înregistrate, oamenii de știință habar nu au, dar există o presupunere acele particule de energie întunecată, care sunt numite WIMP, au intrat în interacțiuni cu detectorul creat.
Dar oamenii de știință nu exclud nici posibilitatea ca interacțiunile înregistrate să fie rezultatul prezenței particulelor încărcate sau rezultatul manifestării obișnuite a stresului mecanic acumulat în detector în sine sau printr-un proces atomic intern cristal.
În ciuda faptului că există un anumit element de incertitudine, oamenii de știință sunt încă plini de optimism. La urma urmei, experimentul a arătat pentru prima dată că aceste dispozitive pot fi folosite ca detectoare extrem de sensibile ale undelor gravitaționale.
De asemenea, oamenii de știință intenționează să-și modifice detectorul și să poată înregistra perturbări de frecvență și mai mare. Și oamenii de știință doresc să folosească același detector de cuarț împreună cu detectorul de muoni al particulelor cosmice.
Ți-a plăcut materialul? Apoi evaluează-l și nu uita să te abonezi la canal. Vă mulțumim pentru atenție!