Ученые нашли способ поиска темной материи в термоядерных реакторах

Международная группа физиков, возглавляемая профессором Юре Зупаном из Университета Цинциннати, сделала значительный вклад в область исследования тёмной материи, разработав инновационный метод обнаружения аксионов — гипотетических элементарных частиц, которые могут составлять значительную долю массы Вселенной. Результаты их новаторского исследования были опубликованы в престижном научном журнале Journal of High Energy Physics, что свидетельствует о высоком уровне научной значимости и актуальности проведённой работы.

Проект, направленный на изучение аксионов, базировался на использовании термоядерного реактора, функционирующего на смеси дейтерия и трития. Реактор, оснащённый литиевым покрытием, был интегрирован в экспериментальную установку, что позволило воспроизвести условия, аналогичные тем, которые планируется использовать в рамках международного проекта ITER, реализуемого во Франции. В процессе термоядерной реакции генерируются нейтроны, которые, взаимодействуя со стенками контейнера, инициируют серию ядерных процессов, приводящих к образованию различных элементарных частиц, включая аксионы.

Особое внимание исследователей было уделено феномену замедления нейтронов, сопровождающемуся выделением энергии в виде тормозного излучения. Этот процесс представляет собой ключевой элемент в генерации аксионов и других экзотических частиц в условиях термоядерного реактора. Профессор Зупан отметил, что идея использовать термоядерные установки для поиска аксионов возникла у него после просмотра популярного сериала «Теория Большого взрыва», что демонстрирует междисциплинарный подход и креативное мышление в науке.

Аксионы занимают центральное место в современных исследованиях тёмной материи, которая, по современным оценкам, составляет значительную долю массы Вселенной. Эти нейтральные частицы, не взаимодействующие с электромагнитным излучением, до сих пор не были обнаружены прямым методом. Их поиск представляет собой одну из приоритетных задач современной физики элементарных частиц, поскольку он способствует углублению понимания фундаментальных аспектов структуры и эволюции Вселенной.