Znanstvenici su stvorili detektor tamne tvari, koji je već zabilježio prve signale

Grupa inženjera, koju čine predstavnici Kompetentnog centra za fiziku tamne materije, zajedno s predstavnika Sveučilišta zapadne Australije, uspješno je razvio potpuno novi detektor gravitacijskih valova tip.

A novi detektor je već uspio snimiti dva signala, koji bi se mogli pokazati kao signali tamne tvari. Također, registrirani događaji mogu biti signali iz primordijalnih crnih rupa ili, općenito, manifestacija vanjskih smetnji. Naglašavam da takve signale više ne može registrirati niti jedan od postojećih detektora.

Novi detektor gravitacijskih valova i njegove perspektive

Kao što znate, gravitacijski valovi nisu ništa drugo do fluktuacije u gravitacijskom polju, koje se doslovce šire cijelim kozmičkim prostorom duž platna prostor-vremena. A ti valovi nastaju zbog kretanja objekata s ogromnom masom (na primjer, crne rupe).

Sama mogućnost postojanja gravitacijskih valova bila je predviđena u općoj relativnosti prije više od stotinu godina. No, uspjeli su eksperimentalno potvrditi svoju stvarnost tek 2015. zahvaljujući korištenju supersenzitivnosti detektori (usput, za prvu svjetsku registraciju gravitacijskih valova Nobelova nagrada je dodijeljena 2017. godina).

Dakle, gravitacijski poremećaji zabilježeni 2015. godine rezultat su spajanja dviju crnih rupa u jednu.

Od tada su instrumenti u više navrata bilježili gravitacijske perturbacije, ali, kako navode autori novog detektora, prethodne generacije uređaja bile su sposobne detektirati ekstremno niske frekvencije gnjev. A otkrivanje visokofrekventnih gravitacijskih poremećaja zastrašujući je zadatak za moderne fizičare.

A novi je detektor prvi uređaj te vrste čija je zadaća registrirati upravo visokofrekventne smetnje. A, zapravo, detektor nije ništa drugo do rezonator bulk akustičnih valova, implementiran na kvarcnom oscilatoru.

Dakle, kvarcni disk vibrira povećanom frekvencijom kada akustični valovi prolaze kroz njega. Budući da kvarc ima piezoelektrični učinak, akustični valovi se pretvaraju u električne impulse koje primaju posebne vodljive ploče pričvršćene na kvarcni disk.

Ovi jastučići prenose primljene impulse do supravodljivog uređaja za smetnje, u kojem se signal pojačava tako da ga detektor može popraviti.

Cijela ova konstrukcija smještena je u štitove od zračenja, čija je svrha zaštita od smetnji vanjskog zračenja, te se hladi na gotovo apsolutnu nulu.

Tako se pokazalo da stvoreni detektor može registrirati gravitacijske smetnje s frekvencijama u megahercnom području.

Znanstvenici su dobiveni uređaj testirali 153 dana, a tijekom tog razdoblja obavljene su dvije duge sesije koje su održane u svibnju i studenom 2019. godine.

Tijekom ovih testova, novi detektor je uspio zabilježiti dva najrjeđa visokofrekventna događaja. Smetnje koje su se pojavile u rasponu od 5 Hz zabilježene su 12. svibnja i 27. studenog 2019. godine.

Odakle su točno snimljeni signali, znanstvenici nemaju pojma, ali postoji pretpostavka da su čestice tamne energije, koje se nazivaju WIMP-ovi, ušle u interakciju s stvorenim detektorom.

No znanstvenici također ne isključuju mogućnost da su zabilježene interakcije rezultat prisutnosti nabijenih čestica ili rezultat uobičajene manifestacije akumuliranog mehaničkog naprezanja u samom detektoru ili unutarnjim atomskim procesom kristal.

Unatoč činjenici da postoji neki element neizvjesnosti, znanstvenici su još uvijek puni optimizma. Uostalom, eksperiment je po prvi put pokazao da se ovi uređaji mogu koristiti kao vrlo osjetljivi detektori gravitacijskih valova.

Također, znanstvenici planiraju modificirati svoj detektor i moći registrirati čak i smetnje viših frekvencija. I znanstvenici žele koristiti isti kvarcni detektor u sprezi s mionskim detektorom kozmičkih čestica.

Svidio vam se materijal? Zatim ocijenite i ne zaboravite se pretplatiti na kanal. Hvala na pažnji!