До сих пор зафиксировать частицы темной материи физикам не удавалось. Предложенный эксперимент с атомным фонтаном сможет показать, существует ли на самом деле Z ‘-бозон — один из кандидатов на звание частиц темной материи
Согласно подсчетам астрофизиков, темной материи во Вселенной может быть в пять раз больше, чем обычной — барионной — материи. Однако зафиксировать эту субстанцию с помощью существующих методов до сих пор не удалось. Предполагается, что частицы, составляющие темную материю, слабо взаимодействуют с окружающем их веществом, из-за чего их невероятно трудно зафиксировать.
Одним из кандидатов на звание частицы, составляющей темную материю, является Z ‘-бозон. В теории эта частица может существовать, однако до сих пор ее никто не обнаруживал. Международная команда исследователей предложила метод обнаружения этой неуловимой частицы, если она существует. Ученые предложили создать подобие атомного фонтана, в котором будут использоваться молекулы, состоящие из трех атомов.
Чтобы создать фонтан, исследователи обычно используют лазеры, с помощью которых охлаждают атомы практически до абсолютного нуля. Затем ученые используют магнитное поле, чтобы поднимать атомы вверх в вакууме. Когда атомы достигают вершины дуги, которая задается магнитным полем, гравитация тянет их вниз. В это же время атомы зондируются другим лазером, который заставляет их флуоресцировать. Благодаря этому физики могут сказать, в каком квантовом состоянии находятся компоненты молекул, основываясь на том, какого цвета свет они испускают.
Такие фонтаны исследователи создают уже несколько десятилетий, но до сих пор в них могли двигаться только одиночные атомы или двухатомные молекулы. Авторы нового исследования предложили конструкцию фонтана, в котором используются трехатомные частицы. Предполагается, что такой эксперимент позволит измерить величину так называемого спин-зависимого нарушения четности ядер атомов. Полученная величина станет ключом к возможности существования Z ‘-бозонов.
