物理学者は古代鉱物の暗黒物質の兆候を探すことを提案します

ハワイのかんらん石の結晶

物理学者は通常、宇宙からやってくる暗黒物質の粒子を探すために大規模で複雑な実験を行いますが、その存在の手がかりがずっと地球の中に隠れていたらどうでしょうか。物理学者の1つのグループは、地球のマントルまたは海水で形成されたかんらん石や石膏などの古代の鉱物でその兆候を探すことを提案しています。

実験によると、宇宙の質量の6分の5は暗黒物質であり、 銀河の足場のように機能するが、それが及ぼす重力によってのみ観察できる不思議なものです。世界中の検索は手ぶらで行われていますが、1つの非常に争われている例外があり ます。現在、科学者たちは地球自体の暗黒物質粒子の痕跡を探す準備をしています。

少し遠慮がちに聞こえるかもしれませんが、この戦略には、大規模で高価な特注の施設に依存している現在の暗黒物質検索に比べていくつかの利点があります。「私たちは何も構築するつもりはありません」と、理論的天体物理学者でミシガン大学の教授である研究著者のキャサリン・フリーズはギズモードに語った。「それがすべての美しさです。」

暗黒物質は、銀河がどのように回転して宇宙に配置されるかを観察すると、宇宙を満たしているように見え、地球に到達する最も遠い光にわずかな温度変化を引き起こしたようです。暗黒物質検出器は主に同じ原理で動作します。天文観測が示唆するほど多くの暗黒物質がある場合は、暗黒物質粒子が最終的に信号を生成することを期待して、超高感度検出器を地下深くに構築して待つ必要があります。検出器の材料には、液体キセノン、ナトリウム結晶、および超低温ゲルマニウムが含まれます。

しかし、これらの実験の最大の問題は、代わりに暗いの証拠を見つけることができなかった、彼らは暗黒物質が最終的にという性質を明らかにすることを期待して、持っていないことを多くの特性見つけたことがない持っているが

古代の鉱物は、相互作用の証拠を保持している可能性のある、結晶化したマグマから形成される緑がかった鉱物であるかんらん石や、蒸発した水から形成される軟質鉱物である石膏など、10億年前の古検出器を使用して検索を拡大する新しい機会を提供します暗黒物質の粒子を通過させます。フィジカルに掲載された論文によると物質と弱く相互作用する暗黒物質粒子は、鉱物中の原子の一部を少しずつ動かし、おそらく10億年以上後に岩石で検出できる500ナノメートルの長さの損傷トラックを残す可能性がありますレビューD.研究者はこれらの鉱物を探し、最先端の顕微鏡を使用して特徴的なトラックを分析します。

最新の論文は、Buford Priceのような物理学者による35年前の研究に基づいています。彼のチームは、4億6000万年前の雲母の理論化された単極磁石と、最近のパッシブ検出器の試みを探しました。Freeseと新しい論文の著者は、新しいテクノロジーが彼らの戦略をより成功させることを望んでいます。「現在、ナノメートルの解像度の検出器があるので、当時よりもはるかに多くの情報を得ることができます。」

岩石は暗黒物質の軌跡だけでなく、物質に保存されている放射性ウランからのエッチングを保存する可能性があるため、より良い解像度が重要です。研究者は、ウランからどれだけの背景が見えるかを完全に理解する必要があります。彼らはまた、地球のマントルやウランの濃度が低い海水に形成された岩石を分析したり、中性子によって生成された軌道を減らす高レベルの水素を含む岩石を調べたりすることを望んでいます。

この研究は単なる提案であり、論文によると、科学者が使用を提案している鉱物の実現可能性調査とテストが必要です。しかし、地球に衝突する暗黒物質の量が時間とともに変化するかどうかを明らかにする可能性があるため、他の実験よりも優れている可能性があり、太陽や遠くから放出される小さな粒子やニュートリノの研究など、暗黒物質以外のアプリケーションにも役立つ可能性があります 爆発する星 、フリーズはギズモードに語った。そしてもちろん、科学者が暗黒物質の性質について間違っている 場合、どんな量の狩猟でもそのような粒子を明らかにしない可能性は常にあります。

暗黒物質の秘密を隠している地球は、古代の鉱物に刻まれていますか?科学者がその質問に答えるには、掘削とテストが必要ですが、液体キセノンのバットを地下深くに貼り付けるよりも簡単だと思います。

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