Nowe badanie: naukowcy stworzyli system próżniowy z drukarki 3D do wychwytywania ciemnej materii

WarsawNaukowcy z Uniwersytetu Nottingham opracowali nową metodę wykrywania ciemnej materii. Wykorzystali system próżniowy wykonany w technologii druku 3D do odnajdywania ścian domenowych. Odkrycie to pomaga w zgłębianiu tajemnic ciemnej materii oraz ciemnej energii. Wyniki ich badań zostały opublikowane w czasopiśmie "Physical Review D".

Zespół badawczy pod kierownictwem profesor Clare Burrage i profesor nadzwyczajnej Lucii Hackermueller zaprojektował system próżniowy oparty na obliczeniach teoretycznych. System ten ma na celu zmniejszenie gęstości gazu oraz wprowadzenie bardzo zimnych atomów litu.

Oto, co udało im się osiągnąć:

• Zaprojektowano system próżniowy przy wykorzystaniu drukowania 3D.
• System został zaprojektowany w celu zmniejszenia gęstości gazu.
• Dodano ultra-zimne atomy litu do próżni.

Profesor Burrage twierdzi, że wszechświat w dużej mierze składa się z ciemnej materii i ciemnej energii, podczas gdy zwykła materia stanowi tylko niewielką część. Naukowcy mogą obserwować oddziaływanie ciemnej materii i energii, jednak nie wiedzą, czym one dokładnie są. Istnieje hipoteza, że mogą być one powiązane z rodzajem cząstki zwanej polem skalarnym.

Ciemna materia to niewidoczna masa w galaktykach, podczas gdy ciemna energia sprawia, że wszechświat rozszerza się szybciej. Zespół badawczy poszukuje pól skalarnych, które mogą być ciemną materią lub ciemną energią. Dzięki użyciu bardzo zimnych atomów mogą odkryć, dlaczego wszechświat przyspiesza swój wzrost.

Naczynia drukowane w 3D zostały zaprojektowane na podstawie teorii, że lekkie pola skalarne mogą się zmieniać wraz ze zmianą gęstości. Ta zmiana tworzy linie podziału, zwane ścianami domenowymi. Gdy gęstość dalej maleje, powstają niedoskonałości, które nazywane są ciemnymi ścianami.

Zobacz również:

Dzisiaj · 23:18

Powrót słoni morskich: ze skraju wymarcia do tysiąca

Zespół stworzył specjalny odkurzacz, aby pomóc w wykrywaniu ciemnych ścian. To urządzenie naśladuje przejście z obszaru gęstego do rzadkiego. Z pomocą laserów schłodzą atomy litu do temperatury bliskiej -273 stopni Celsjusza, co jest bardzo zbliżone do zera absolutnego. W tej temperaturze atomy wykazują właściwości kwantowe, co ułatwia ich analizę.

Dr Hackermueller zaprojektował eksperyment laboratoryjny. Wydrukowane w 3D pojemniki idealnie nadają się do wychwytywania ciemnej materii. Aby to udowodnić, przepuszczą chmurę zimnych atomów przez ściany. Chmura powinna zmienić kierunek.

Oziębiają atomy za pomocą światła laserowego, co obniża ich energię i pozwala na bardziej precyzyjne wykrywanie. Zbudowanie tego systemu zajęło trzy lata, a wyniki planują uzyskać w ciągu roku.

Niezależnie od tego, czy odkryją ciemne ściany, pomoże to lepiej zrozumieć ciemną energię i ciemną materię. Ten eksperyment pokazuje, że starannie zaplanowane badania laboratoryjne mogą mierzyć istotne zjawiska związane z Wszechświatem, których nie da się zaobserwować w żaden inny sposób.

Zespół badawczy uważa, że to badanie pomoże nam lepiej zrozumieć przestrzeń kosmiczną oraz umożliwi eksplorację obszarów wszechświata, które są dla nas jeszcze tajemnicze.