Para ilmuwan telah menciptakan detektor materi gelap, yang telah merekam sinyal pertama

Sekelompok insinyur, yang terdiri dari perwakilan Pusat Kompetensi Fisika Materi Gelap, bersama-sama dengan perwakilan dari University of Western Australia, telah berhasil mengembangkan detektor gelombang gravitasi yang benar-benar baru Tipe.

Dan detektor baru telah berhasil merekam dua sinyal, yang mungkin berubah menjadi sinyal materi gelap. Juga, peristiwa yang terdaftar dapat menjadi sinyal dari lubang hitam primordial atau, secara umum, manifestasi dari gangguan eksternal. Saya ingin menekankan bahwa sinyal seperti itu tidak lagi dapat didaftarkan oleh salah satu detektor yang ada.

Detektor gelombang gravitasi baru dan prospeknya

Seperti yang Anda ketahui, gelombang gravitasi tidak lebih dari fluktuasi medan gravitasi, yang merambat secara harfiah ke seluruh ruang kosmik di sepanjang kanvas ruang-waktu. Dan gelombang ini terbentuk karena pergerakan benda-benda dengan massa yang sangat besar (misalnya, lubang hitam).

Kemungkinan keberadaan gelombang gravitasi telah diprediksi dalam relativitas umum lebih dari seratus tahun yang lalu. Tetapi mereka dapat secara eksperimental mengkonfirmasi realitas mereka hanya pada tahun 2015 berkat penggunaan supersensitif detektor (omong-omong, untuk pendaftaran gelombang gravitasi pertama di dunia itulah Hadiah Nobel dianugerahkan pada 2017 tahun).

Jadi gangguan gravitasi yang tercatat pada tahun 2015 merupakan hasil dari penggabungan dua lubang hitam menjadi satu.

Sejak itu, instrumen telah berulang kali merekam gangguan gravitasi, tetapi, sebagai penulis, detektor, perangkat generasi sebelumnya mampu mendeteksi frekuensi yang sangat rendah kemarahan. Dan deteksi gangguan gravitasi frekuensi tinggi adalah tugas yang menakutkan bagi fisikawan modern.

Dan detektor baru adalah perangkat pertama dari jenisnya, yang tugasnya adalah mencatat gangguan frekuensi tinggi dengan tepat. Dan, pada kenyataannya, detektor tidak lebih dari resonator gelombang akustik massal, diimplementasikan pada osilator kuarsa.

Jadi piringan kuarsa bergetar pada frekuensi yang meningkat ketika gelombang akustik melewatinya. Karena kuarsa memiliki efek piezoelektrik, gelombang akustik diubah menjadi impuls listrik yang diterima oleh pelat konduktif khusus yang melekat pada cakram kuarsa.

Bantalan ini mengirimkan pulsa yang diterima ke perangkat interferensi superkonduktor, di mana sinyal diperkuat sehingga detektor dapat memperbaikinya.

Seluruh struktur ini ditempatkan di perisai radiasi, yang tujuannya adalah untuk melindungi terhadap gangguan dari radiasi eksternal, dan didinginkan hingga hampir nol mutlak.

Dengan demikian, detektor yang dibuat ternyata dapat mencatat gangguan gravitasi dengan frekuensi dalam kisaran megahertz.

Para ilmuwan menguji perangkat yang dihasilkan selama 153 hari, dan selama periode ini, dua sesi panjang dilakukan, yang berlangsung pada Mei dan November 2019.

Selama pengujian ini, detektor baru mampu merekam dua peristiwa frekuensi tinggi yang paling langka. Gangguan yang terjadi pada rentang 5 Hz tercatat pada 12 Mei dan 27 November 2019.

Dari mana tepatnya sinyal yang direkam berasal, para ilmuwan tidak tahu, tetapi ada asumsi bahwa partikel energi gelap, yang disebut WIMP, berinteraksi dengan detektor yang dibuat.

Tetapi para ilmuwan juga tidak mengesampingkan kemungkinan bahwa interaksi yang terekam adalah hasil dari keberadaan partikel bermuatan atau hasil dari manifestasi biasa dari akumulasi tekanan mekanis dalam detektor itu sendiri atau oleh proses atom internal kristal.

Terlepas dari kenyataan bahwa ada beberapa unsur ketidakpastian, para ilmuwan masih penuh optimisme. Bagaimanapun, percobaan menunjukkan untuk pertama kalinya bahwa perangkat ini dapat digunakan sebagai pendeteksi gelombang gravitasi yang sangat sensitif.

Selain itu, para ilmuwan berencana untuk memodifikasi detektor mereka dan dapat mencatat gangguan frekuensi yang lebih tinggi. Dan para ilmuwan ingin menggunakan detektor kuarsa yang sama dalam hubungannya dengan detektor muon partikel kosmik.

Apakah Anda menyukai materinya? Kemudian beri peringkat dan jangan lupa untuk berlangganan saluran. Terima kasih atas perhatian Anda!