Undersøgelse tyder på to nye metoder til at søge efter mørkt stof ved at måle små forstyrrelser i grundlæggende konstanter

Mørkt stof, som ikke fysisk kan observeres med almindelige instrumenter, menes at udgøre godt halvdelen af ​​sagen i universet, men dens egenskaber er stadig mystiske. En almindelig teori siger, at den eksisterer som 'klumper' af ekstremt lette partikler. Når jorden passerer gennem en sådan klump, materiens grundlæggende egenskaber ændres på måder, der kan opdages, hvis instrumenter er følsomme nok. Fysikere Rees McNally og Tanya Zelevinsky fra Columbia University, New York, USA, har nu udgivet et papir i EPJ D. foreslår to nye metoder til at lede efter sådanne forstyrrelser og, dermed, mørkt stof. Dette papir er en del af et specialnummer i tidsskriftet om kvanteteknologier til gravitationsfysik.

Indtil nu, søgninger efter klumper af mørkt stof har påberåbt sig det faktum, at bittesmå ændringer i værdierne for grundlæggende konstanter vil ændre 'krydsfrekvensen' for atomure, hvoraf nogle kan være præcise nok til at opfange denne forskel. McNally og Zelevinskys arbejde tilføjer metoder, der involverer måling af et lille ekstra 'skub' eller acceleration på normalt stof forårsaget af klumpen, ved brug af, for det første, tyngdekraftsensorer og, for det andet, gravitationsbølgedetektorer. Tyngdekraftsensorer er allerede spredt rundt om i verden i IGETS -netværket, som bruges til geologisk forskning; og forskere ved LIGO -observatorierne i USA leder allerede efter gravitationsbølger. Dermed, McNally og Zelevinsky kan udvinde dataene fra disse igangværende forsøg for at bevise mørkt stof.

McNally forklarer, at dette arbejde var inspireret af to ting:fordelene ved at omlægge eksisterende eksperimenter, og science fiction. "Jeg nyder romaner som En brand på dybet [af Vernor Vinge] og Tre-kropsproblemet [af Liu Cixin], der undersøger, hvad der kan ske, hvis grundlæggende konstanter ændres, og det er sjovt at udforske sådanne ting i den virkelige verden. "Hvad angår praktiske anvendelser af dette arbejde, imidlertid, han rådede til at tage tingene et skridt ad gangen. "Først skal vi finde ud af, hvad mørkt stof er, så kan vi måske finde ud af at bruge det. "