Поиск аксионов ураганом темной материи

24.11.2018

Группа ученых из Королевского колледжа в Лондоне, британского Астрономического института и университета Зарагозы, Испания, обнаружила, что "ураган" темной материи, который проходит прямо сейчас сквозь нашу Солнечную систему, предоставляет отличный шанс для обнаружения аксионов. Напомним нашим читателям, что аксионы - это элементарные частицы, которые являются одним из кандидатов на звание частиц темной материи, а их обнаружение и изучение позволит ученым понять феномен темной материи и связанные со всем этим явления.

Современная наука уже имеет ряд достаточно достоверных косвенных доказательств существования темной материи, несмотря на отсутствие возможности увидеть и "пощупать" ее вживую. И вполне естественно, что ученые продолжают искать новые способы и технологии, которые позволят им прикоснуться к "темной тайне".

Специалисты сконцентрировали свое внимание на звездном потоке S1, состоящем из приблизительно 30 тысяч звезд, который перемещается по траектории, говорящей о том, что звезды этого потока когда-то были частью карликовой галактики, поглощенной Млечным Путем. Поток S1 был обнаружен только в прошлом году группой астрономов, изучающих данные, собранные космическим телескопом Gaia. Отметим, что S1 - это не первый звездный поток, известный ученым, но он является первым и единственным, чья траектория движения пересекается с пространством Солнечной системы.

Согласно предположениям ученых поток S1 удерживается в виде единого космического объекта силами гравитации заключенной в нем темной материи. И сейчас эта масса темной материи проходит сквозь Солнечную систему, двигаясь со скоростью порядка 500 километров в секунду, это, в свою очередь, дает ученым уникальный шанс для обнаружения и изучения частиц темной материи.

Сейчас ученые уже создали ряд математических моделей, демонстрирующих распределение массы и плотности движущейся темной материи. Данные, полученные в ходе расчетов этих моделей, могут послужить подсказкой для других ученых, по этим данным можно идентифицировать области, в которых шанс на обнаружение темной материи увеличивается в несколько раз. Кроме этого, в данных расчетов моделей содержится информация о том, что же именно и каким образом надо будет искать.

Согласно результатам расчетов шанс обнаружения WIMP-частиц, которые также являются кандидатами на звание частиц темной материи, чрезвычайно мал. А вот шанс обнаружения аксинов в данном случае намного выше, чем при обычных условиях. Это обуславливается тем, что в потоке темной материи, движущееся вместе со звездным потоком S1, могут присутствовать аксионы, имеющие широкий диапазон значений их массы и энергии.

К сожалению, имеющееся на сегодняшний день регистрирующее научное оборудование не способно зарегистрировать аксионы, несмотря на широкий энергетический спектр их потока. Но звездный поток S1 будет пересекать пространство Солнечной системы еще очень долго и, вполне вероятно, что, пока это не закончится, ученые успеют разработать и использовать системы обнаружения частиц следующего поколения, обладающие необходимым уровнем их чувствительности.

<< Назад: Стиральная машина от Porsche 25.11.2018

>> Вперед: Мнимая многозадачность улучшает работу мозга 24.11.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Разработан чип, выдерживающий космический холод 22.03.2023 Стартап из Нью-Йорка, занимающийся разработкой квантовых компьютеров, SEEQC, объявил о создании цифрового чипа, который может работать при температурах ниже космического холода. Это позволит использовать его с квантовыми процессорами, расположенными в криогенных камерах. Квантовые компьютеры используют особенности квантовой физики для решения задач, которые невозможно или очень сложно решить на обычных компьютерах. Однако квантовые биты или кубиты, являющиеся основными элементами квантовых компьютеров, очень чувствительны к внешним воздействиям и могут потерять свое состояние. Поэтому они требуют охлаждения до температур, близких к абсолютному нулю (около -273°C). Чтобы управлять кубитами и контролировать их работу, необходимо иметь классический компьютерный чип, который может обмениваться данными с квантовым процессором. Однако большинство существующих классических чипов не могут работать при таких низких температурах и должны быть размещены вне криогенной камеры. Это создает помехи для передачи сигналов и увеличивает энергопотребление и шум. Стартап SEEQC решил эту проблему - их новый чип позволит обеспечить быстрый и надежный обмен информацией между классическим и квантовым компьютером. Кроме того, разработка инженеров стартапа способна выполнять сложные алгоритмы для управления и оптимизации работы кубитов без необходимости отправки данных на внешний компьютер. Процессор также имеет меньший размер и потребляет меньше энергии. И хотя в SEEQC заявляют, что создали первый в мире чип, способный работать в одной криогенной среде с кубитами, стартап имеет множество конкурентов. К примеру, IBM, Google, Microsoft, Intel и Amazon имеют свои программы и платформы для квантового вычисления. Также есть другие стартапы, такие как IonQ, Rigetti Computing и D-Wave Systems, которые предлагают квантовые процессоры и облачные сервисы. Однако разработка SEEQC отличается от других тем, что она использует подход под названием цифровое квантовое вычисление (Digital Quantum Computing). Это означает, что инженеры проекта интегрируют классический и квантовый компьютер в одном чипе с помощью сверхпроводниковой технологии. Это позволяет снизить сложность и стоимость создания и эксплуатации квантовых компьютеров. Стартап SEEQC также имеет свою лабораторию по производству чипов в Нью-Йорке (Chip Foundry & Fabrication), где он может тестировать и оптимизировать свои чипы для разных видов кубитов. Кроме того, специалисты компании сотрудничают с разными партнерами по всему миру для разработки и демонстрации программ на основе своего чипа. SEEQC возглавляет проект под названием QCAT (Quantum Computing for Advanced Technologies), финансируемый правительством Великобритании. Цель этого проекта - создать полноценный квантовый компьютер на основе цифрового чипа SEEQC и демонстрировать его применение в различных областях, таких как машинное обучение, оптимизация и исследование в медицине.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025