Немецкие физики установили, что на работу сверхточных атомных часов могут влиять частицы легкой темной материи. Благодаря этому исследователи исключили возможность существования разного набора подобных частиц в широком диапазоне. Результаты исследования опубликовали в журнале Physical Review Letters.
«Частицы сверхлегкой темной материи, если они существуют, должны порождать колебания в замеряемых значениях постоянной тонкой структуры», — отметили в публикации.
Взяв за основу эту идею, физики попытались обнаружить подобные колебания с помощь сверхточных атомных часов.
«Отсутствие этих флуктуаций в значении постоянной тонкой структуры значительно сузило поле поисков легкой темной материи», — уточнили в журнале.
Группа физиков опиралась на теорию о том, что аксионы и другие виды сверхлегкой темной материи особым образом взаимодействуют с фотонами. Их взаимодействие влияет на значение постоянной тонкой структуры, которая меняет строение энергетических уровней атомов, служащих своеобразным «маятником» в работе атомных часов.
Порядка 235 дней ученые следили за работой двух атомных часов на основе ионов иттербия и стронция. В результате физики не смогли установить характерные синусоидальные колебания, которые должны быть в «маятниках» в условиях сверхсветлой тьмы.
Ученые пришли к выводу о том, что отсутствие этих колебаний исключает существование разновидностей сверхлегких частиц темной материи. Это открытие поможет им быстрее и проще искать разные формы яркой темной материи в будущем.
