Международная коллаборация QUAX, объединяющая физиков из нескольких научных центров Италии, представила результаты нового эксперимента по поиску аксионов — гипотетических частиц, которые считаются одними из самых перспективных кандидатов на роль тёмной материи. Работа посвящена тестированию детектора, способного исследовать область масс аксионов, ранее практически недоступную для экспериментов.
Аксионы — это крайне лёгкие частицы, которые, согласно теории, могли возникнуть в ранней Вселенной и сохраниться до наших дней. Они привлекают внимание физиков сразу по двум причинам. Во-первых, их существование может объяснить, почему некоторые ядерные взаимодействия не нарушают симметрию обращения времени. Во-вторых, аксионы хорошо вписываются в роль тёмной материи — невидимой формы вещества, которая не излучает и не поглощает свет, но составляет значительную часть массы Вселенной.
Ключевая сложность заключается в том, что масса аксионов неизвестна. Поэтому экспериментам приходится «сканировать» широкий диапазон возможных значений, пытаясь уловить чрезвычайно слабые сигналы. В последние годы большинство установок было сосредоточено на относительно низких массах. Коллаборация QUAX поставила перед собой другую задачу — выйти в область более высоких масс, превышающих 40 микроэлектронвольт, где, согласно современным теоретическим моделям, аксионы также могут существовать.
