2692
Фізики з Kyoto University, Hiroshima University та Nihon University використали магнітне поле Землі й простір між поверхнею планети та іоносферою як гігантський природний детектор надлегкої темної матерії. Підхід дозволив дослідити частинки, які приблизно на 19–21 порядок легші за електрон, і встановити для аксіонів обмеження приблизно у сто разів сильніші за попередній найкращий наземний результат у цьому діапазоні мас. Під час окремого пошуку темних фотонів команда побачила кілька вузьких сигналів-кандидатів, але їхнє походження поки невідоме.
Темна матерія, за сучасними оцінками, становить близько чверті енергетичного вмісту Всесвіту, але її мікроскопічна природа невідома. Серед кандидатів є надлегкі аксіони та dark photons. Традиційні аксіонні експерименти використовують сильні лабораторні магніти, але навіть вони охоплюють лише невеликий об’єм.
Японська команда вирішила використати Earth-ionosphere cavity — простір між поверхнею Землі та іоносферою. Він може поводитися як природний електромагнітний резонатор. Нова теорія, яка враховує провідність атмосфери, показала, що ця порожнина здатна підсилювати сигнали поблизу 8 Гц і дозволяє робити розрахунки приблизно до 30 Гц.
Модель також передбачає різницю між кандидатами. Для аксіонів сигнал має залежати від географії й бути сильнішим у Південно-Східній Азії. Для темних фотонів очікується майже однакова амплітуда в різних частинах світу.
Команда проаналізувала близько десяти років геомагнітних даних, зібраних у 2012–2022 роках обсерваторією Eskdalemuir Британської геологічної служби. Після очищення від відомого техногенного шуму фізики шукали вузькі стабільні частотні сигнали, які могли б відповідати темній матерії.
Для аксіонів підтвердженого сигналу не знайшли, але відсутність детекції дала нові жорсткі межі взаємодії зі світлом. У пошуку dark photons з’явилися кілька кандидатів. Автори підкреслюють, що це ще не доказ: сигнали можуть бути неврахованою геофізикою, техногенним джерелом або іншою систематикою.
Наступна перевірка має полягати в одночасному пошуку тих самих частот у різних частинах Землі. Саме глобальна узгодженість могла б відрізнити сигнал темної матерії від локального шуму.
https://www.sciencedaily.com/releases/2026/09/260904000328.htm
