Может ли темная материя прятаться в горных породах в миллиарды лет

В материале издания отмечается, что сама концепция поиска следов темной материи в древнейших горных породах на Земле впервые была предложена в 1980-х годах и получила название палеобнаружения.

Если темная материя существует, есть вероятность, что она взаимодействовала с Землей в какой-то момент ее 4,6 миллиардной истории, — предполагают исследователи.

Как именно учёные планируют искать следы темной материи в горных породах

По мнению учёных, существует способ практического метода обнаружения следов темной материи.

Существует гипотетическая форма темной материи, которая называется еженедельно взаимодействующей массивной частицей (WIMP). Они так называются, потому что взаимодействуют с обычной материей только посредством гравитации и слабого ядерного взаимодействия, что делает их обнаружение чрезвычайно сложным, — объясняется в материале.

Отличие WIMP от многих других форм темной материи состоит во взаимодействии с атомными ядрами.

Результаты таких взаимодействий видны в кристаллической решетке материи.

Когда высокоэнергетическая часть отскакивает от ядра внутри скалы, взрывная отдача может выбить ядро с места. Выброшенное ядро и пустая щель, которую оно оставляет, представляют собой структурные изменения внутри кристалла, — объясняет научный сотрудник Virginia Tech Всеволод Иванов.

До сих пор у ученых не было представления о том, как определить породы, пригодные для обнаружения темной материи.

Другая проблема состоит в том, что древние породы, радиоактивные, также могут показывать сигналы, похожие на сигналы со следами темной материи.

Однако учёные предлагают решения для преодоления этих проблем.

Они планируют использовать высокотехнологичную микробиологическую визуализацию, используемую для моделирования мельчайших деталей нервной системы животных.

Однако эту технику будут использовать для изучения только осадочных пород, называемых морскими галитами, содержащими очень низкие уровни урана. Такое низкое содержание урана делает их лучшим выбором для изучения потенциальных взаимодействий темной материи без помех от радиоактивности.

Команда уже начала создавать 3D-рендеры треков высокоэнергетических частиц в синтетическом фториде лития. Этот искусственный кристалл не станет хорошим детектором темной материи, но поможет установить полный спектр сигналов, сохранив кристалл нетронутым, — объясняет физик из Virginia Tech Патрик Хубер.

Сейчас Хубер работает над созданием новой лаборатории в Virginia Tech, где он и его команда будут проводить эксперименты, чтобы увидеть, насколько успешен их подход к обнаружению темной материи.