Темная материя должна воздействовать на энергетические уровни обычных атомов и частиц. Из-за этого её можно обнаружить с помощью атомных часов. Для усиления эффекта их можно разместить ближе к Солнцу, где концентрация темной материи наибольшая.
Вещество, из которого построены галактики, планеты и живые существа, занимает небольшую часть Вселенной. Значительно больше её составляют темная материя, проявляющаяся лишь гравитационным воздействием на обычную материю, движения далеких звезд и галактик. Её состав неизвестен, а попытки обнаружить ее экспериментально пока не увенчались успехом.
Несмотря на это, физики разрабатывают всё новые методы её поиска, например,… обычные радары или крошечные маятники. А в новой статье, опубликованной в журнале Nature AstronomyПредложена новая мысль: разместить сверхточные атомные часы максимально близко к Солнцу. Там плотность темной материи предположительно наибольшая в нашей Солнечной системе, и её проявления наиболее очевидны.
Некоторые модели темной материи предсказывают изменение поведения фундаментальных частиц и взаимодействий под ее воздействием. Именно на этом поведении основана работа атомных часов. Для сверхточного отслеживания времени они фиксируют регулярные переходы частиц между разными энергетическими уровнями, сопровождающиеся испусканием фотонов.
Наличие большой концентрации темной материи может влиять на разницу между энергетическими уровнями, что приведет к изменению частоты колебаний в атомных часах. Такие изменения могут стать первым экспериментальным доказательством существования темной материи. Чем больше темной материи вокруг, тем сильнее колебания. подчеркнулОдин из авторов новой работы Джошуа Эби считает, что локальная плотность темной материи очень важна для анализа сигнала. Поэтому Эби с соратниками предлагают разместить атомные часы ближе к Солнцу.
Ученые указывают на наличие всех необходимых технологий. Атомные часы применяют на спутниках, например, в аппаратах систем глобальной навигации. Для работы возле Солнца разработаны эффективные тепловые экраны, которыми пользуется зонд Parker, наблюдающий за звездой с экстремально тесной орбиты и иногда даже «. ныряет» в ее раскаленную корону.