Naučnici koristili levitirajući magnet u potrazi za ultrateškom tamnom materijom

Istraživači sa Univerziteta Rajs upotrijebili su magnetno levitirajuću česticu kao izuzetno osjetljiv detektor u potrazi za ultrateškom tamnom materijom, proširujući raspon mogućih masa te nevidljive materije koja, prema teorijama, drži galaksije na okupu.

Istrazivanje je vodio Kristofer Tunel, vanredni profesor fizike i astronomije, a rezultati su predstavljeni na Medjunarodnoj konferenciji o čestičnoj fizici i kosmologiji 2026. godine. Detektor je permanentni magnet veličine zrna pijeska koji levitira iznad superprovodnika ohlađenog do temperature blizu apsolutne nule, sto gotovo u potpunosti eliminiše trenje i omogućava da i najmanja sila pokrene česticu.

Vecina dosadašnjih eksperimenata usmjerena je na čestice tamne materije mase slične atomskoj, dok neke teorije predviđaju da bi čestice mogle biti mnogo teze, cak do mase žive ćelije. Istrazivaci su pratili kretanje magneta sa preciznošću od oko jedne stotine širine atoma, sto im je omogućilo da traže izuzetno slabe sile koje bi nastale ako bi ultrateska čestica tamne materije prošla kroz detektor i gurnula ga.

"Tamna materija bi mogla biti skrivena na masama koje naši tradicionalni eksperimenti nikada nisu bili u stanju da dostignu", rekao je Tunel. "Pretvaranjem malog levitirajućeg magneta u detektor možemo početi da istražujemo dio spektra tamne materije koji je do sada bio van domašaja eksperimenata."

Postdoktorand Djuhang Cin, koautor studije, objasnio je da istraživači ne traže stalan signal već čekaju veoma male udare. "Izazov je napraviti detektor dovoljno tih i osjetljiv da, ako nešto neobično gurne, možemo vidjeti to kretanje i utvrditi da li bi moglo biti riječ o tamnoj materiji", naveo je Cin.

Podaci su prikupljani tokom mjesec dana, pri čemu su naučnici analizu usmjerili na mirne noćne periode, kada su spoljašnji poremećaji najmanji. Istrazivanje je sprovedeno u saradnji sa naučnicima iz Lajdena u Holandiji, gdje su prije skoro jednog vijeka pronađeni prvi dokazi da nevidljiva materija utiče na kretanje zvijezda.

Prema riječima Dorijana Amarala, bivšeg postdoktoranda na Rajsu i koautora studije, niko ranije nije kombinovao ovaj tip senzora, ovaj nivo osjetljivosti i dugi period osmatranja u potrazi za ultrateskom tamnom materijom. Istrazivaci za sada nisu pronašli dokaze o postojanju takvih čestica, ali smatraju da metoda otvara novi pravac istraživanja masa koje su ranije bile van domašaja eksperimenata sa levitirajućim česticama.