Ученые создали инновационный детектор для поиска частиц темной материи. В своей работе исследователи опирались на концепцию оригами и киригами.
Физики из Южной Кореи создали новый детектор для поиска аксионов — гипотетических частиц темной материи. В основу разработки легли идеи метаматериалов оригами и киригами. Устройство может помочь обнаружить аксионы, которые невозможно выявить с помощью существующих технологий.
Аксионы рассматриваются как один из возможных кандидатов на роль темной материи — невидимого вещества, которое влияет на гравитацию и стабильность галактик. Взаимодействие аксионов с магнитными полями позволяет преобразовывать их в фотоны, которые можно зафиксировать, сообщает Science.
Физик Сунгву Юн и его команда из Южной Кореи решили использовать более высокочастотный резонанс в своем детекторе. Ученые внедрили в центр полости детектора изолирующие стержни, что позволило улучшить преобразование аксионов в фотоны и при этом сохранить полный объем устройства.
Опираясь на концепцию оригами и киригами, ученые создали гексагональную решетку из изолирующих стержней, способных изменять свою форму и, соответственно, частоту. Это обеспечило высокую чувствительность детектора в диапазоне 21,38–21,79 микроэлектронвольт за две недели.
Хотя частота нового устройства может быть настроена только на 5%, для охвата более широкого диапазона частот потребуется несколько полостей. Исследователи должны убедиться, что процесс настройки не будет выделять слишком много тепла при низких температурах. Тем не менее Юн и его команда уже интегрировали эту технологию в одну из своих установок и продолжают работать над ее улучшением.
