Forskare har skapat en detektor för mörk materia, som redan har registrerat de första signalerna

En ingenjörsgrupp bestående av representanter för Kompetenscentrum för mörk materiens fysik i samband med representanter för University of Western Australia, har framgångsrikt utvecklat en helt ny gravitationsvågsdetektor typ.

Och den nya detektorn har redan lyckats spela in två signaler, som mycket väl kan visa sig vara signaler om mörk materia. De registrerade händelserna kan också vara signaler från ursprungliga svarta hål eller i allmänhet en manifestation av yttre störningar. Jag vill betona att sådana signaler inte längre kan registreras av någon av de befintliga detektorerna.

Ny gravitationsvågsdetektor och dess framtidsutsikter

Som ni vet är gravitationsvågor inget annat än fluktuationer i gravitationsfältet, som sprider sig bokstavligen över hela det kosmiska rummet längs rum-tidens duk. Och dessa vågor bildas på grund av rörelsen av föremål med en enorm massa (till exempel svarta hål).

Själva möjligheten till existensen av gravitationsvågor förutspåddes i den allmänna relativitetsteorien för mer än hundra år sedan. Men de kunde experimentellt bekräfta sin verklighet först 2015 tack vare användningen av supersensitive detektorer (förresten, det var för världens första registrering av gravitationsvågor som Nobelpriset delades ut 2017 år).

Så gravitationsstörningarna som registrerades 2015 var resultatet av sammanslagningen av två svarta hål till ett.

Sedan dess har instrument upprepade gånger registrerat gravitationsstörningar, men som författarna till den nya detektor, tidigare generationer av enheter kunde detektera extremt låga frekvenser indignation. Och upptäckten av högfrekventa gravitationsstörningar är en skrämmande uppgift för moderna fysiker.

Och den nya detektorn är den första i sitt slag, vars uppgift är att registrera just högfrekventa störningar. Och i själva verket är detektorn inget annat än en resonator av akustiska bulkvågor, implementerad på en kvartsoscillator.

Så en kvartsskiva vibrerar med en ökad frekvens när akustiska vågor passerar genom den. Eftersom kvarts har en piezoelektrisk effekt omvandlas akustiska vågor till elektriska impulser som tas emot av speciella ledande plattor fästa vid kvartsskiva.

Dessa pads sänder de mottagna pulserna till en supraledande interferensanordning, i vilken signalen förstärks så att detektorn kan fixa den.

Hela denna struktur är placerad i strålningssköldar, vars syfte är att skydda mot störningar från extern strålning, och kyls till nästan absolut noll.

Den skapade detektorn visade sig således kunna registrera gravitationsstörningar med frekvenser i megahertzområdet.

Forskare testade den resulterande enheten i 153 dagar, och under denna period genomfördes två långa sessioner, som ägde rum i maj och november 2019.

Under dessa tester kunde den nya detektorn registrera två av de mest sällsynta högfrekventa händelserna. Störningar som inträffade i 5-Hz-området registrerades den 12 maj och 27 november 2019.

Var exakt de registrerade signalerna kom ifrån har forskarna ingen aning om, men det finns ett antagande att mörk energipartiklar, som kallas WIMPs, ingick i interaktioner med den skapade detektorn.

Men forskare utesluter inte heller möjligheten att de registrerade interaktionerna är resultatet av närvaron av laddade partiklar eller resultatet av den vanliga manifestationen av den ackumulerade mekaniska spänningen i själva detektorn eller av en intern atomprocess kristall.

Trots det faktum att det finns ett visst element av osäkerhet är forskarna fortfarande fulla av optimism. Trots allt visade experimentet för första gången att dessa enheter kan användas som mycket känsliga detektorer av gravitationsvågor.

Dessutom planerar forskare att modifiera sin detektor och kunna registrera ännu högre frekvens störningar. Och forskare vill använda samma kvartsdetektor tillsammans med myondetektorn för kosmiska partiklar.

Gillade du materialet? Betygsätt det sedan och glöm inte att prenumerera på kanalen. Tack för din uppmärksamhet!