Cum ar putea materia întunecată să ne ofere un semnal? Descoperirile recente deschid noi posibilități

Materia întunecată, acel tip de substanță invizibilă care se presupune că formează aproximativ 85% din masa Universului, rămâne una dintre cele mai mari enigme ale științei. Chiar dacă nu o putem observa direct, cercetătorii au dedus existența sa din efectele gravitaționale pe care le exercită asupra stelelor și galaxiilor. Recent, însă, o echipă internațională de cercetători a venit cu o teorie captivantă: materia întunecată ar putea transmite un semnal pe care am putea să-l interceptăm. Această descoperire ar putea deschide noi căi în înțelegerea unui fenomen cosmic misterios.

Căutarea semnalului: Axionii, cheia materiei întunecate

Unul dintre cele mai interesante aspecte ale acestei teorii este legătura cu axionii, particule ipotetice care ar putea fi componente fundamentale ale materiei întunecate. Potrivit cercetătorilor, axionii sunt particule extrem de ușoare care interacționează foarte slab cu materia normală, ceea ce face extrem de dificilă detectarea lor. Cu toate acestea, noua propunere presupune construirea unui detector special conceput pentru a „asculta” frecvențele acestora.

Acest dispozitiv ar funcționa ca un „radio cosmic de mașină”, capabil să „ajusteze” frecvențele particulelor din întreaga galaxie pentru a căuta semnalul axionilor. Conform cercetătorului David Marsh de la King’s College din Londra, „Acum putem construi un detector de materie întunecată care este, practic, un radio cosmic, reglându-se pe frecvențele galaxiei până când vom găsi axionul”.

Tehnologia de detectare a axionilor: Cum funcționează?

Pentru a putea detecta acești axioni, cercetătorii propun utilizarea unui material special care ar putea genera „quasiparticule axionice” (AQ). Aceste particule ar putea emite cantități mici de lumină atunci când ar ajunge pe frecvența extrem de înaltă – la limita superioară a teraherților – a axionului.

Experimentul ar lucra într-un interval de frecvență pe care alte metode ar avea dificultăți să-l atingă, iar dacă natura ar fi plasat axionul exact la frecvența dorită, atunci acesta ar putea fi detectat, susține Marsh. „Este un interval mare, dar finit, iar pentru fiecare bandă, avem idei pentru tehnologia necesară căutării axionilor”, a explicat el într-un interviu pentru Space.com.

Pentru a construi o primă dovadă de concept, echipa a utilizat telurura de bismut-mangan, un material care prezintă proprietăți magnetice și electronice unice. „Pentru că MnBi₂Te₄ este atât de sensibil la aer, a trebuit să-l exfoliem până la câteva straturi atomice pentru a-i regla proprietățile cu precizie”, a declarat Jian-Xiang Qiu, cercetător la Universitatea Harvard și autor principal al studiului. După 6 ani de dezvoltare a materialului, echipa a reușit să observe cum acesta interacționează cu alte entități cuantice, cum ar fi axionul.

Provocările viitoare: Pașii pentru un detector funcțional

În ciuda progreselor realizate până acum, echipa de cercetători estimează că construirea unui detector funcțional va dura aproximativ cinci ani, cu toate că perfecționarea locului exact în care să caute axionii ar putea dura încă un deceniu. „Avem deja tehnologia necesară, acum depinde doar de scală și timp”, a adăugat Marsh.

Cercetările continuă, iar descoperirea unui semnal provenind de la materia întunecată ar reprezenta o realizare uluitoare. Dacă cercetătorii vor reuși să detecteze axionii sau să dezvăluie vreun alt tip de semnal din partea materiei întunecate, acest lucru ar putea marca o revoluție în cosmologie și ar schimba fundamental înțelegerea noastră despre Univers.

Deși sunt încă multe necunoscute în procesul de detectare a materiei întunecate, pasiunea și dedicarea echipelor de cercetare din întreaga lume sugerează că, într-o zi, acest mister ar putea fi rezolvat. Astfel, noi întrebări și posibilități se deschid în fața noastră, iar știința ar putea fi pe cale să răspundă uneia dintre cele mai fascinante întrebări ale Universului.