Nuovo studio: scienziati creano sistema a vuoto stampato in 3D per intrappolare la materia oscura

RomeGli scienziati dell'Università di Nottingham hanno sviluppato un nuovo metodo per catturare la materia oscura. Hanno utilizzato un sistema a vuoto stampato in 3D per individuare le pareti di dominio. Questo ci aiuta a comprendere meglio la materia oscura e l'energia oscura. Il loro studio è stato pubblicato su Physical Review D.

Il team di ricerca della Professoressa Clare Burrage e della Professoressa Associata Lucia Hackermueller ha progettato un sistema a vuoto basato su calcoli teorici. Questo sistema è destinato a ridurre la densità del gas e ad aggiungere atomi di litio molto freddi.

Ecco cosa hanno fatto:

• Realizzato un sistema a vuoto utilizzando la stampa 3D.
• Progettato il sistema per ridurre la densità del gas.
• Aggiunto atomi ultra-freddi di litio all'interno del vuoto.

La professoressa Burrage afferma che l'universo è composto principalmente da materia oscura ed energia oscura, mentre la materia ordinaria rappresenta solo una piccola parte. Sebbene gli scienziati possano osservare gli effetti della materia oscura e dell'energia oscura, non sanno cosa siano effettivamente queste sostanze. Una teoria è che potrebbero essere collegate a un tipo di particella chiamata campo scalare.

La materia oscura è la massa invisibile nelle galassie, mentre l'energia oscura fa espandere più velocemente l'universo. Il team di ricerca sta cercando campi scalari, che potrebbero essere materia oscura o energia oscura. Utilizzando atomi estremamente freddi, potrebbero scoprire perché l'universo sta accelerando.

Le navi stampate in 3D sono state progettate seguendo una teoria secondo la quale i campi scalari leggeri possono variare al variare della densità. Questo cambiamento genera delle linee di divisione chiamate pareti di dominio. Quando la densità diminuisce ulteriormente, si formano delle imperfezioni. Queste imperfezioni sono note come pareti oscure.

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Il team ha creato uno speciale dispositivo a vuoto per individuare pareti scure. Questo apparecchio imita il passaggio da una zona spessa a una sottile. Raffredderanno atomi di litio utilizzando laser fino a -273 gradi Celsius, molto vicino allo zero assoluto. A questa temperatura, gli atomi manifestano proprietà quantistiche, rendendone più facile l'analisi.

Il Dr. Hackermueller ha progettato l'esperimento di laboratorio. I contenitori stampati in 3D sono ideali per catturare la materia oscura. Per dimostrarlo, faranno passare una nube di atomi freddi attraverso le pareti. La nube dovrebbe cambiare direzione.

Raffreddano gli atomi colpendoli con luce laser, riducendone così l'energia. Ciò rende la rilevazione più precisa. La costruzione del sistema ha richiesto tre anni e sperano di ottenere risultati entro un anno.

Che trovino o meno pareti oscure, questo ci aiuterà a comprendere meglio l'energia oscura e la materia oscura. Questo esperimento dimostra che un allestimento di laboratorio ben progettato può rilevare effetti importanti legati all'universo, che non possono essere osservati in altri modi.

Il team di ricerca ritiene che questo studio ci permetterà di approfondire le nostre conoscenze sullo spazio e potrebbe consentirci di esplorare parti dell'universo ancora sconosciute.