Znanstveniki so ustvarili detektor temne snovi, ki je že posnel prve signale

Skupina inženirjev, ki jo sestavljajo predstavniki Kompetenčnega centra za fiziko temne snovi, skupaj z predstavniki Univerze v Zahodni Avstraliji, je uspešno razvil popolnoma nov detektor gravitacijskih valov tip.

In novi detektor je že uspel posneti dva signala, ki se lahko izkažeta za signale temne snovi. Registrirani dogodki so lahko tudi signali iz primordialnih črnih lukenj ali na splošno manifestacija zunanjih motenj. Rad bi poudaril, da takih signalov ne more več registrirati noben od obstoječih detektorjev.

Nov detektor gravitacijskih valov in njegove možnosti

Kot veste, gravitacijski valovi niso nič drugega kot nihanja v gravitacijskem polju, ki se širijo dobesedno po celotnem kozmičnem prostoru vzdolž platna prostor-časa. In ti valovi nastanejo zaradi gibanja predmetov z ogromno maso (na primer črne luknje).

Sama možnost obstoja gravitacijskih valov je bila v splošni teoriji relativnosti predvidena pred več kot sto leti. Toda svojo resničnost so lahko eksperimentalno potrdili šele leta 2015 zahvaljujoč uporabi supersensitive detektorji (mimogrede, za prvo svetovno registracijo gravitacijskih valov je bila leta 2017 podeljena Nobelova nagrada leto).

Tako so bile leta 2015 zabeležene gravitacijske motnje posledica združitve dveh črnih lukenj v eno.

Od takrat so instrumenti večkrat zabeležili gravitacijske motnje, vendar so kot avtorji novega detektorja so bile prejšnje generacije naprav sposobne zaznavati izjemno nizke frekvence ogorčenje. In odkrivanje visokofrekvenčnih gravitacijskih motenj je za sodobne fizike zastrašujoča naloga.

In novi detektor je prva tovrstna naprava, katere naloga je natančno registrirati visokofrekvenčne motnje. In v resnici detektor ni nič drugega kot resonator razsutih akustičnih valov, ki se izvaja na kvarčnem oscilatorju.

Torej, kvarčni disk vibrira s povečano frekvenco, ko skozenj prehajajo zvočni valovi. Ker ima kremen piezoelektrični učinek, se akustični valovi pretvorijo v električne impulze, ki jih sprejemajo posebne prevodne plošče, pritrjene na kremenčev disk.

Te blazinice prenašajo prejete impulze v superprevodno interferenčno napravo, v kateri se signal ojača, tako da ga detektor lahko popravi.

Celotna konstrukcija je postavljena v sevalne ščite, katerih namen je zaščita pred motnjami zunanjega sevanja, in je ohlajena skoraj na absolutno nič.

Tako se je izkazalo, da je ustvarjeni detektor sposoben registrirati gravitacijske motnje s frekvencami v megaherčnem območju.

Znanstveniki so nastalo napravo testirali 153 dni, v tem obdobju pa sta bili izvedeni dve dolgi seji, ki sta potekali maja in novembra 2019.

Med temi testi je novi detektor uspel posneti dva najredkejša visokofrekvenčna dogodka. Motnje, ki so se pojavile v območju 5 Hz, so bile zabeležene 12. maja in 27. novembra 2019.

Od kod točno so prišli posneti signali, znanstveniki nimajo pojma, obstaja pa domneva da so delci temne energije, ki jih imenujemo WIMP, vstopili v interakcijo z ustvarjenim detektorjem.

A znanstveniki tudi ne izključujejo možnosti, da so zabeležene interakcije posledica prisotnosti nabitih delcev oz. rezultat običajne manifestacije akumulirane mehanske napetosti v samem detektorju ali z notranjim atomskim procesom kristal.

Kljub temu, da obstaja nekaj elementa negotovosti, so znanstveniki še vedno polni optimizma. Konec koncev je eksperiment prvič pokazal, da se te naprave lahko uporabljajo kot zelo občutljivi detektorji gravitacijskih valov.

Znanstveniki načrtujejo tudi modificiranje svojega detektorja in lahko registrirajo še višje frekvenčne motnje. Znanstveniki želijo uporabiti isti detektor kremena v povezavi z mionskim detektorjem kozmičnih delcev.

Vam je bil material všeč? Nato ocenite in se ne pozabite naročiti na kanal. Hvala za vašo pozornost!