Jak nejspíš každý ví, temná hmota nejspíš existuje, ale stále zůstává temná a šklebí se na nás z celého vesmíru. Vzhledem k úsilí, jaké fyzici už dlouho vyvíjejí, aby temnou hmotu odhalili, již existuje skutečně velké množství hypotéz a možných kandidátů, kteří by mohli být částicemi temné hmoty. Je to nezáviděníhodná situace.

 

Nicméně, někteří kandidáti na temnou hmotu jsou slibní. Za jedny z nejlepších jsou dnes považovány axiony, hypotetické částice nebo spíše vlny částic, předpovězené v roce 1977 v rámci kvantové chromodynamiky. Poslední dobou zesiluje úsilí o jejich detekci, axiony ale podle všeho stále vzdorují. Vědci se proto uchylují k pozoruhodným receptům, s jejichž pomocí se snaží axiony ulovit.

Matthew Lawson ze švédské Stockholms Universitet a jeho kolegové říkají, že hledání axionů je jako když ladíte přízračné axionové rádio. Jde o to, abychom vyladili antény našich přístrojů na tu správnou, axionovou frekvenci. Pokud tedy axiony existují. Kdyby fyzici v tomhle ladění uspěli, tak neuslyší symfonii sfér, nýbrž tolik očekávanou melodii temné hmoty.

 

Podle Lawsona a spol. je pro jejich výzkum klíčové, že by axiony měly v magnetickém poli generovat slabé elektrické pole. Toto pole by mělo být možné detekovat pomocí oscilací v plazmatu, které zesílí signál axionů. Když najdeme správnou frekvenci. Na rozdíl od jiných podobných experimentů může být použité plazma prakticky libovolně velké. A čím větší objem použitého plazmatu, tím silnější by měl být detekovaný signál v oblasti vysokých frekvencí.

Jde o zcela nový postup pro hledání temné hmoty. S jeho pomocí by fyzici mohli intenzivně pátrat po axionech, v současnosti jedněch z nejlepších kandidátů na temnou hmotu. Rovněž přináší možnost vybudování doopravdy velkých experimentů, mnohem větších, nežli jsou srovnatelné soudobé experimenty.

 

Pokud jde o praktické provedení „axionového rádia“, nebo také „axionového plazmového haloskopu“, Lawson a spol. navrhují použít systém velmi tenkých drátků, užších než je lidský vlas, s jehož pomocí by bylo možné ladit frekvenci axionového rádia. Stačí je umístit dovnitř výkonného magnetu, podle autorů studie podobného, jako je v nemocnicích na zařízeních pro magnetické rezonanci. Reakce ze světa jsou podle všeho příznivé. Odborníci již pracují na tom, aby se takové rádio v dohledné době pustilo do práce. Uvidíme, co na to temná hmota.

 

Video: The Search for Axion Dark Matter

 

Literatura

Stockholms Universitet 9. 10. 2019. Physical Review Letters 123: 141802.