Materia întunecată, componentă invizibilă care alcătuiește aproximativ 85% din masa totală a universului, continuă să fie una dintre cele mai mari necunoscute ale fizicii moderne. Deși nu a fost observată direct, existența acesteia este dedusă din efectele gravitaționale pe care le exercită asupra stelelor și galaxiilor.
O echipă internațională de cercetători propune acum o teorie revoluționară: materia întunecată ar putea emite un semnal detectabil, asociat cu o particulă ipotetică numită axion. Dacă această ipoteză se confirmă, ea ar putea transforma modul în care cercetătorii caută materia întunecată.
Axionii sunt particule teoretice extrem de ușoare, cu interacțiuni minime cu materia obișnuită. Dificil de detectat prin metode convenționale, aceștia ar putea fi totuși identificați indirect prin semnale de lumină emise la frecvențe foarte înalte — în zona teraherților, aflăm din Futurism.
Pentru a explora această posibilitate, oamenii de știință lucrează la dezvoltarea unui detector de tip „radio cosmic”, capabil să scaneze frecvențele specifice presupusei emisii axionice. Tehnologia se bazează pe un material cu proprietăți magnetice și electronice speciale, telurura de bismut-mangan (MnBi₂Te₄), care permite crearea unor quasiparticule denumite „axioni excitați” (AQ). Acestea ar putea converti frecvența axionilor într-un semnal optic detectabil.
Cercetătorii au reușit să exfolieze acest material în straturi subțiri pentru a-l face mai stabil și mai sensibil în interacțiunea cu câmpuri cuantice. După șase ani de experimente, echipa a observat reacții promițătoare care ar putea indica prezența acestor quasiparticule.
Un prototip complet al detectorului ar putea fi gata în aproximativ cinci ani, însă localizarea exactă a semnalului axionic în cadrul galaxiei ar putea necesita încă un deceniu de cercetări.
Dacă axionii vor fi detectați, acest lucru ar reprezenta o descoperire majoră în fizica particulelor și ar oferi o cale directă către înțelegerea compoziției fundamentale a universului.
