Ученые считают, что наземные приборы могут обнаружить космические «доменные стены»

Схематическое изображение предложенной учеными структуры для определения момента прохождения планеты через доменную стену. (кликните картинку для увеличения)

Схематическое изображение предложенной учеными структуры для определения момента прохождения планеты через доменную стену. (кликните картинку для увеличения)

14.01.2013 (13:49)
Просмотров: 3578
Рейтинг: 1.00
Голосов: 6

Теги:
домен, стена, вселенная, материя, энергия,
Естественные науки >> Физика






Ваша оценка
-2 -1 0 1 2
Одним из возможных объяснений существования темной материи и темной энергии во Вселенной может быть присутствие в ней своеобразной решетки из энергетических «доменных стен». В своей последней работе группа ученых из Канады предлагает метод непосредственного обнаружения таких структур при прохождении Земли через них. Исследователи считают, если подобные стены существуют в достаточном количестве, они могут быть обнаружены при помощи сравнительно дешевого набора чувствительных детекторов магнитного поля, расположенных в разных точках на поверхности планеты.

Темная материя влияет на движение галактик, а темная энергия ускоряет расширение Вселенной. Как считают ученые, вместе эти два компонента составляют порядка 95% массы-энергии Вселенной, но природа их до сих пор является загадкой. Чтобы найти недостающие звенья в этой картине мира, экспериментаторы уже пытались искать частицы темной материи глубоко под землей. В то же время, теоретики пытались представить себе другие природные явления, помимо новых частиц, которые могли быть связаны с почти незаметными большими объемами энергии.

Одна из предложенных теоретиками вероятных картин – это наличие гипотетического поля, пронизывающего Вселенную и имеющего несколько возможных «нулевых состояний» в каждой точке пространства. Идея ученых заключается в том, что в ранней Вселенной, находившейся в горячем состоянии, «нулевые» состояния различных областей не коррелировали между собой, но, по мере охлаждения, крупные области пространства «получили» одно и то же значение.

По мнению ученых, между двумя областями пространства с разными «нулевыми состояниями» должна быть своего рода «доменная стена», причем, своеобразный «разрыв» поля на этой границе должен требовать дополнительной энергии. К слову, описанные домены являются аналогом доменов в магнитном материале, таком как железо, где большой объем вещества обычно состоит из отдельных областей, в каждой из которых магнитные диполи выровнены в своем направлении.

Работа группы ученых из University of Victoria и Perimeter Institute (Канада) была сосредоточена на вопросе: можно ли обнаружить доменные стены, если они существуют.

Для объяснения темной материи и темной энергии, группа ученых представила себе доменную структуру пространства (где доменные стены образуют своего рода сеть) более-менее зафиксированной с начала охлаждения Вселенной. Известная плотность темной материи и темной энергии позволили ученым оценить приблизительный размер отдельных доменов. Результаты вычислений показали: если Земля движется через эту сеть со средней галактической скоростью в 1/1000 скорости света, то в течение нескольких лет планета проходит через несколько таких доменных стен.

Ученые считают, что эти доменные стены могут быть обнаружены с помощью современных чувствительных детекторов магнитного поля. Ожидается, что поле (по аналогии с магнитным) оказывает воздействие на атомные спины, поэтому команда сформулировала свои предположения в терминах «эффективного магнитного поля». По их мнению, при прохождении планеты через доменную стену, в течение миллисекунды можно ожидать изменений, эквивалентных воздействию одной миллиардной магнитного поля Земли. Лучшие современные магнитометры действительно могут обнаружить такой сигнал, а также сигналы, соответствующие ряду других параметров сформулированной теории.

К сожалению, единичное событие будет сложно отделить от случайных сбоев, вызванных электроникой или прохождением мимо лаборатории крупных грузовиков. Чтобы быть уверенными в своих выводах, команда предлагает искать одновременные события с помощью пяти детекторов, размещенных в различных точках Земли. К слову, экспериментаторы уже использовали два из имеющихся у них магнитометра для доказательства того, что они могут обнаружить подобные коррелированные события.

Подробно работа ученых изложена в статье в журнале Physical Review Letters.

Нравится


Екатерина Баранова

Также по теме:

Источники:



самое популярное





Rambler's Top100