Interna produkcija parova mogla bi omogućiti direktnu detekciju tamne materije

Tamna materija predstavlja tip materije koja, kako se procenjuje, čini 80% ukupne mase univerzuma, ali se ne može direktno detektovati putem konvencionalnih eksperimentalnih tehnika.

Pošto tamna materija ne emituje, niti reflektuje ili apsorbuje svetlost, većina ranijih potraga je bila usmerena na opservaciju ili njenih slabih interakcija sa običnom materijom pomoću vrlo osetljivih detektora ili drugih tragova povezanih sa njenim prisustvom ili raspadom.

Preporučujemo

Istraživači sa Univerziteta AM u Teksasu nedavno su predstavili novi metod koji bi mogao omogućiti direktnu detekciju ovog neuhvatljivog tipa materije, pomoću procesa poznatog kao interna proizvodnja parova. Predložena strategija bi mogla dati nove mogućnosti za buduće potrage za tamnom materijom fokusirajući se na širok spektar čestica kandidata.

„Čestična priroda tamne materije može se otkriti kad čestica tamne materije raseje nukleus i proizvede vidljiv signal. Međutim, za laganu tamnu materiju, transfer dovoljno energije do teškog nukleusa predstavlja kinematički izazov, čak i ako je tamna materija energična“, kažu naučnici.

„Radi prevazilaženja ovog ograničenja, razvili smo okvir gde su dodatne čestice proizvedene u finalnom stanju, omogućavajući da energija tamne materije bude podeljena između njih, dok nukleus uveliko ostaje u mirovanju“.

Reč je o istraživanjima sa ciljem osmatranja interakcija između tamne materije i obične materije koje mogu da ostave primetne tragove.

Ovaj pristup detektovanju tamne materije utemeljen je u teoriji koja predviđa da energične čestice tamne materije mogu da se sudare sa nukleusima u gustim materijalima. Sudari mogu dovesti do privremene kvantne fluktuacije svetlosti, poznate kao virtuelni foton, što izaziva formiranje para lepton-antilepton.

Istraživači predlažu strategiju za ekstrakciju energetskih i vidljivih signala povezanih sa stvaranjem tih parova.

Dobijeni energetski signali mogli bi biti detektovani u raznim eksperimentima direktne i indirektne detekcije tamne materije, kao i u velikim detektorima neutrina.

(Telegraf Nauka/Phys.org)