ALPS II в DESY не нашёл аксионов в первом запуске, но в 20 раз чувствительнее прежних установок
Первая кампания эксперимента ALPS II, «свет сквозь стену», в 2024 году не дала сигнала, но установила рекорд чувствительности лабораторного поиска аксионов.
Физики международной коллаборации ALPS II под руководством немецкого центра DESY представили первые результаты поиска аксионов, сообщает pravda.ru. pravda.ru
pravda.rupravda.ruОткрыть источник ↗ Аксионы — гипотетические частицы, которые многие учёные считают главным претендентом на роль тёмной материи. Первая научная кампания шла с февраля по май 2024 года, аксионы обнаружить не удалось. Тем не менее установка поставила новый мировой рекорд чувствительности в этой области.
Работа опубликована в виде препринта на arXiv и готовится к печати в Physical Review Letters.
Зачем физики ищут аксионы
В Стандартной модели есть нестыковки. Некоторые процессы должны выглядеть одинаково при зеркальном отражении, но природа иногда нарушает это правило. В сильном ядерном взаимодействии, которое удерживает частицы внутри атомного ядра, эта симметрия подозрительно идеальна.
Чтобы это объяснить, в 1977 году физики предложили частицу — аксион. Она должна быть чрезвычайно лёгкой и почти невидимой для приборов, так как крайне слабо взаимодействует с обычной материей. pravda.ru
pravda.rupravda.ruОткрыть источник ↗ Если аксионы существуют, они могут помочь объяснить тёмную материю, которая составляет значительную часть массы Вселенной, но невидима для телескопов.
Ранее аксионы искали, наблюдая за космосом или анализируя излучение звёзд. Такие методы часто требуют допущений, которые нельзя проверить напрямую. Команда ALPS II выбрала другой путь: создать и обнаружить аксионы в земных условиях.
Свет, проходящий сквозь стену
Мощный лазерный луч направляют в сильное магнитное поле. Если аксионы существуют, часть фотонов лазера должна превратиться в них.
На пути луча стоит непрозрачная стена. Обычный свет её преодолеть не может, а аксионы, в отличие от фотонов, легко проходят сквозь преграду. Сразу за стеной установлено второе магнитное поле, которое должно превратить аксионы обратно в фотоны, то есть в слабый свет, который можно зафиксировать. pravda.ru
pravda.rupravda.ruОткрыть источник ↗
В ходе кампании «нового» света не появилось. Небольшие колебания интенсивности, которые удалось заметить, оказались обычным рассеянным светом, попавшим в детектор. Установка ALPS II оказалась в 20 раз чувствительнее всех предыдущих аналогов.
Сейчас учёные модернизируют приборы, чтобы повысить точность измерений ещё в сто раз. Руководитель проекта Аксель Линднер заявил, что каждый такой шаг сужает область поиска и позволяет либо обнаружить тёмную материю, либо отбросить тупиковые теории.
