Современная наука сталкивается с серьезной проблемой: либо необходимо обнаружить хотя бы какие-то частицы темной материи, либо с нуля переписать всю космологию и фундаментальную физику.
Хотя второй вариант нельзя полностью исключать, первый путь представляется более доступным. Поэтому поиски продолжаются, и американские астрофизики опубликовали свежие результаты в этой области.
Интересно, что разработанный ими детектор, названный Broadband Reflector Experiment for Axion Detection (BREAD), является одним из наиболее простых и недорогих среди существующих устройств. Над его созданием работали специалисты из Национальной ускорительной лаборатории имени Энрико Ферми, Чикагского университета, Аргоннской и Ливерморской национальных лабораторий, Национального института стандартов и технологий, а также Центра космических полетов имени Годдарда.
Прибор представляет собой металлический цилиндр с параболическим зеркалом внутри, предназначенный для фокусировки на детекторе фотонов, которые могут возникать в результате взаимодействия частиц темной материи с магнитным полем или стенками самого устройства. Конструкция BREAD позволяет регулировать рабочий диапазон, что является его сильной стороной.
В первом эксперименте использовалась уменьшенная версия BREAD диаметром 40 сантиметров, установленная в экранированном помещении в подвале Чикагского университета. Данные собирались в течение 24 дней, но темные фотоны в ожидаемом диапазоне энергий обнаружены не были. Это неудивительно, поскольку обнаружение частиц темной материи на данном этапе стало бы огромной неожиданностью.
Тем не менее, эксперимент продемонстрировал работоспособность прибора и отсутствие темных фотонов в исследованном диапазоне. В ближайшем будущем планируется установить 40-сантиметровый цилиндр в модифицированный магнит от магнитно-резонансного томографа, охладить его до криогенных температур и попытаться зарегистрировать, помимо темных фотонов, также и аксионы. Если этот эксперимент пройдет успешно, в Фермилабе будет построена увеличенная версия BREAD.