A matéria escura pode ser detectada em um laboratório na Terra – detectores quânticos super-resfriados ajudarão nisso

Um grupo de cientistas britânicos comprovou a possibilidade de detectar partículas de matéria escura na Terra em condições de laboratório. Para fazer isso, eles consideraram um modelo de detector e amplificador quântico resfriado por hélio-3 líquido. Até agora, foram pesquisadas partículas de matéria escura na faixa de 5 a 1.000 massas de átomos de hidrogênio. A instalação britânica ajudará a detectar candidatos à matéria escura na faixa de 0,01 a várias massas de átomos de hidrogênio.

Fonte da imagem: Universidade Lancaster

Você pode procurar uma partícula de matéria escura que seja invisível e indetectável no espectro eletromagnético por sua interação com a matéria comum. Mas esta será uma interação extremamente fraca, que, como mostra a modelagem, pode ser detectada por sensores com estados quânticos. A extrema sensibilidade da instalação será alcançada devido a três fatores: resfriamento com hélio-3 em estado superfluido, o próprio sensor e um amplificador de sinal quântico. Os cálculos mostram que a instalação será capaz de detectar partículas candidatas à matéria escura com até 0,01 massa de átomo de hidrogênio.

Além disso, o desenho experimental proposto pode tornar possível encontrar um candidato ainda mais leve para partículas de matéria escura – o áxion. Os áxions devem ser um bilhão de vezes mais leves que os átomos de hidrogênio e, portanto, sua busca é realizada por meio de um programa diferente. Supõe-se que em um campo eletromagnético forte, os áxions decaem em fótons, que podem ser detectados por meios convencionais e então amplificados esse sinal.

Tendo em conta a densidade teórica da matéria escura no Universo e à nossa volta, triliões de partículas desta substância invisível voam através dos nossos corpos a cada segundo. Não há necessidade de voar até as profundezas do Universo em busca de matéria escura. Vamos apenas esperar, e ela mesma cairá na rede dos cientistas. Ainda há um problema com “redes”. Talvez a instalação com detectores quânticos resfriados que está sendo criada no Reino Unido ajude nisso.