Солнечная энергия настолько разгоняет темную материю, что мы можем ее обнаружить

Мы еще не знаем, что такое темная материя, но Солнце может помочь нам в этом разобраться. Если частицы темной материи чрезвычайно легки, они могут отскакивать от атомных ядер внутри Солнца и получать достаточное количество энергии в процессе, который мы могли бы зафиксировать. Крис Куварис из Университета Южной Дании в Оденсе и его коллеги подсчитали, что частицы неуловимой материи могут быть ускорены до более чем 600 километров в секунду.

Более быстрые частицы легче обнаружить, потому что они имеют больше энергии. Солнечный импульс может стать ключом к тому, чтобы неуловимая темная материя наконец стала видимой для нас, но в этом случае ее частицы должны взаимодействовать с нормальной материей наших детекторов. Чтобы это произошло, понадобится вспомогательная частица, чтобы опосредовать это взаимодействие. Например, слабо взаимодействующие массивные частицы (WIMP), ведущий претендент на темную материю, взаимодействуют с обычным веществом, обмениваясь субатомными частицами, называемыми W- и Z-бозонами.

«В основном требуются две частицы: частица темной материи и какая-то другая частица, с которой первая может взаимодействовать. Некоторые из моих более скептически настроенных коллег скажут, что это похоже на веру в двух зубных фей. Я говорю, если вы верите в одну сказку, то почему бы не в две?» – говорит Дэниел МакКинзи из Калифорнийского университета в Беркли (США).

МакКинзи считает, что эта идея по-прежнему является «большой проблемой», потому что предлагает совершенно новый способ поиска темной материи после десятилетий, не увенчавшихся успехом.

Жажда скорости

Верхний предел скорости для частиц, которые остаются в нашей Галактике, составляет 544 километра в секунду. Если они движутся быстрее, гравитация не сможет удержать их в Млечном Пути. Если нечто имеет большую скорость, оно вылетит из Галактики, и мы никогда не сможем его обнаружить. То есть, если Земля не встанет на пути частицы, ускоренной Солнцем, наши шансы сводятся к нулю.

Токовые детекторы недостаточно чувствительны, чтобы уловить какую-либо из этих частиц, попадающих на Землю после получения импульса от Солнца. Но будущие инструменты, такие как усовершенствованный детектор «CRESST-III» в Италии, смогут обнаружить их.

Темная материя составляет более 80% массы Вселенной, поэтому, если новые детекторы найдут эти частицы, это будет самое большое открытие в современной физике. А если они этого не сделают, исследователям придется поискать новые пути к разгадке величайшей тайны Вселенной.