Загадка темної матерії
Дотепер вченим невідомо, чому швидкість обертання зовнішніх
об'єктів у космосі постійно збільшується, незважаючи на
те, що відстань між ними зростає. Кілька десятків років тому
фізики списали це протиріччя в загальній теорії відносності
Ейнштейна на темну матерію — гіпотетичну речовину, яка
нібито формує приблизно чверть прихованої маси Всесвіту і
відповідає за високу швидкість обертання віддалених об'єктів.
Завдяки експериментам з високими енергіями і конденсованим станом, вчені визначили, що електрони вейлівського напівметалу поводяться так, ніби у них
немає маси: вони не взаємодіють один з одним і розділені на
два типи, — ліві і праві. Ця хімічна властивість називається
хіральність, і вона дозволяє молекулам вейлівского напівметалу
не збігатися в просторі зі своїм дзеркальним відображенням.
Охолоджуючи їх до мінус 11 градусів Цельсія, вчені змусили
незвичайні електрони взаємодіяти і конденсуватися в кристалічні
версії самих себе. Отримані частки цих кристалів проявляли ті ж
властивості, які має виявляти гіпотетична темна матерія — аксіон.
Виявилося, що кристали хіральних електронів напівметалу
складаються з квазічастинок — фононів, які одночасно являють
собою хвилі вібрацій. Внаслідок експерименту вчені виявили такі
фонони, які реагують на електричні та магнітні поля так само, як
і запропоновані 40 років тому аксіони.
Це означає, що автори дослідження не тільки виявили, де можна
шукати аксіони, але й, можливо, відкрили довгоочікувану темну
матерію, яка взаємодіє з видимою нам речовиною.
Немає коментарів:
Дописати коментар