Левитирующий магнит ловит тёмную материю экспресс
В кромешной тьме вакуумной камеры парит крошечный магнит. Он не касается стенок и почти не теряет энергию — идеальный страж, готовый уловить слабейший толчок. Именно такой страж нужен для охоты на аксионы. Эти частицы — главные подозреваемые в деле о скрытой массе Вселенной, которую мы называем тёмной материей.
Раньше подобные детекторы были похожи на чуткое ухо, которое слышит только одну ноту. Новый датчик использует двойной резонанс — как если бы ухо научили слышать сразу широкий аккорд. Рабочая полоса частот расширилась примерно в тысячу раз. Сам датчик — это левитирующий магнит, заключённый в магнитный кокон: массив жёстких магнитов усиливает сигнал от аксионов, а экран из мягкого ферромагнетика (материала, легко теряющего намагниченность) гасит шум окружения.
Установка прочесала диапазон от 40 до 3000 Гц и поставила новые прямые ограничения на константу связи аксионов с фотонами. На частоте 276 Гц предел улучшен более чем в десять тысяч раз по сравнению с прошлыми экспериментами. Так левитирующий магнит превращается из лабораторного курьёза в рабочий инструмент фундаментальной физики.
Аксионы почти не взаимодействуют с обычным веществом, но в сильном магнитном поле могут превращаться в фотоны — и обратно. Именно этот эффект пытаются поймать в эксперименте.
В романе Питера Уоттса «Эхопраксия» частицы тёмной материи образуют сложные структуры, влияющие на сознание — пока это фантастика, но поиск аксионов приближает нас к её границе.