Ученые находятся на пороге создания уникального ядерного устройства, которое может помочь в обнаружении невидимой вселенной. Речь идет о разработке ядерных часов, использующих изотоп торий-229, который ранее считался лишь побочным продуктом американской ядерной программы. Этот элемент может стать центральным в поиске неуловимой темной материи.
До сих пор поиски темной материи велись с помощью огромных детекторов и изучения гравитационных эффектов, но теперь ученые рассматривают новый метод, пишет Popular Mechanics. Исследователи из Германии, Израиля и Испании изучили, как уникальные свойства ядерных часов могут быть использованы для обнаружения влияния темной материи. В отличие от современных атомных часов, которые подвержены электрическим помехам, ядерные аналоги практически невосприимчивы к таким возмущениям, что делает их идеальным инструментом для столь тонких измерений.
Принцип работы атомных часов основан на колебаниях электронов, в то время как ядерные часы используют переходы в ядре самого атома. Обычно для возбуждения ядра и получения тактового сигнала требуется мощное излучение. Однако торий-229 обладает особенностью — его резонансная частота достаточно низка, чтобы ее можно было возбудить с помощью современных лазерных технологий. Именно это свойство теоретически делает возможным создание функциональных ядерных часов.
По мнению специалистов, прибор на основе тория-229 станет превосходным детектором темной материи. Предполагается, что волнообразная природа темной материи может вызывать едва заметные изменения в массе атомных ядер, что приведет к временным сдвигам в их спектре поглощения. Новые часы позволят обнаруживать силы, в триллионы раз слабее гравитации, обеспечивая разрешение, в 100 тысяч раз превосходящее существующие методы. Хотя гарантий успеха нет, эта технология открывает новую область для исследований в непрекращающемся поиске темной материи.
