А в чем тренд?
Темная материя — это гипотетическая форма материи, которая не вступает в электромагнитные взаимодействия (не испускает свет). Это часть Вселенной, онаоказывает гравитационное воздействие и влияет на движение звезд в нашей и других галактиках. Темной материи отводят около 22% всего вещества во Вселенной. Ее обнаружение стало бы значительным научным прорывом. Астрофизик Энди Тейлор из Эдинбургского университета подчеркивает: «Мы не можем говорить, что понимаем Вселенную, если природа ее темных компонентов остается загадкой».
Существует ли темная материя
На существование темной материи указывает множество астрофизических и космологических свидетельств: от необъяснимых кривых вращения некоторых галактик до их формирования и эволюции после Большого взрыва. Попытки объяснить эти свидетельства с помощью модификаций существующих теорий без учета темной материи были безуспешными. Подавляющее большинство астрономов считает, что темная материя — это некая неизвестная форма материи, которая лишь изредка взаимодействует со светом или с обычной материей.
По одной из версий темная материя может состоять из пока не открытых массивных частиц, однако их поиски оказались безуспешными. Альтернативная гипотеза: темная материя исключительно легкая. Она гипотетически состоит из частиц, известных как «аксионы», или из особых фотонов. Благодаря этому темная материя может вести себя, как большая волна, перемещающаяся по космосу.
Радиоволны темной материи
В исследовании 2024 года группа физиков изучила модель сверхлегкой темной материи, которая крайне редко сталкивалась с обычной материей. В большинстве случаев эти взаимодействия почти не регистрировались. Однако иногда они создавали радиоволны. Исследователи предположили, что это происходило в случаях, когда темная материя сталкивалась с плазмой и совпадала с ней по частоте волн.
Все звезды извергают плазму в космос в виде звездного ветра, поэтому физики уже изучали возможность возникновения радиоволн из-за взаимодействия темной материи с ним. Однако в новом исследовании ученые обнаружили точку взаимодействия гораздо ближе к человечеству: это ионосфера Земли.
Взаимодействие ионосферы и темной материи
Ионосфера нашей планеты — это верхняя горячая область атмосферы, состоящая из плазмы, то есть неплотного скопления ионизированных (заряженных) частиц. Исследователи пришли к выводу, что ионосфера гипотетически может взаимодействовать с темной материей.
Радиоволны, возникающие при таком взаимодействии, были бы едва различимы. Тем не менее распознать их возможно: достаточно использовать тщательно настроенную радиоантенну для поиска определенной частоты.
Перспективы нового метода
Эта идея особенно перспективна, так как ионосфера Земли обладает рядом преимуществ по сравнению с другими источниками радиоволн, порожденных темной материей. Во-первых, она естественным образом отражает множество радиоволн из глубокого космоса, что делает ее относительно свободной от посторонних сигналов. Во-вторых, она находится достаточно близко к поверхности земли и уже является предметом постоянного мониторинга и изучения.
Другие ученые считают, что у коллег мало шансов, хотя и надеются, что им повезет. Американский астрофизик Пол Саттер отмечает: «Форма темной материи очень теоретична, и потребуются годы, если не десятилетия, чтобы усовершенствовать технику наблюдения для поиска радиоволн. Но если это получится, то это будет золотая жила, которая позволит нам изучать один из самых загадочных элементов во Вселенной прямо на нашем космическом пороге».