Дослідники запропонували спосіб пошуку частинок темної матерії за слідами, що залишилися в атмосфері.

Дослідники з Університету штату Огайо пропонують використовувати наземні радіолокаційні системи для пошуку слідів частинок темної матерії. Запропонований метод вже використовується для ідентифікації метеорів.

За оцінками, темна матерія становить близько 85% загальної маси Всесвіту. Її складно виявити, оскільки вона ніяк не взаємодіє з електромагнітним полем і не випромінює світла. Знайти гіпотетичні частинки можна тільки по гравітаційному впливу, який вони надають на різні об’єкти у Всесвіті.

Традиційні детектори орієнтовані на найдрібніші частинки. Дослідники пропонують використовувати нову технологію, яка призначена для пошуку макроскопічної темної матерії. Для цього вони адаптували метод, який застосовується для відстеження метеорів.

іонізація при проходженні через атмосферу метеорів і частинок темної матерії. Зображення: Pawan Dhakal et al., ArXiv

Проходячи через атмосферу Землі, метеори виробляють іонізаційні відкладення – форму випромінювання, яка залишає за собою вільні електрони. Електромагнітні хвилі, що випромінюються радаром, відбиваються від цього випромінювання. За допомогою комп’ютерного моделювання вчені показали, що великі і масивні частинки темної матерії при вході в атмосферу планети повинні залишати схожі сліди.

У своїй роботі дослідники розрахували, якими повинні бути результати радіолокаційного спостереження для частинок темної енергії. За словами фізиків, труднощі з пошуком темної енергії можуть бути пов’язані виключно з розміром частинок: масивні об’єкти розсіюються в атмосфері і просто не досягають наземних детекторів. Новий метод перетворить всю атмосферу на гігантський детектор і допоможе знайти ці гіпотетичні частинки.