Детектор тёмной материи на основе спутников GPS

В опубликованной 17 ноября работе русские физики Деревянко (работает в США, специализируется на атомных часах) и Поспелов (работает в Канаде) предлагают построить детектор тёмной материи на основе уже имеющейся сети GPS-спутников.

В подробностях предложения помогает разобраться статья на ресурсе ExtremeTech. Одной из особенностей этих спутников является очень точное измерение времени с поправками на релятивистские эффекты, возникающие из-за скорости их перемещений. Однако такие эффекты также могут возникать под влиянием гравитационных полей. Масса тёмной материи во Вселенной, как считается в современной астрофизике, примерно в пять раз превышает массу обычной. Поскольку тёмная материя отличается своей массивностью, масса влияет на течение времени, а GPS спутники могут очень точно измерять время – из них может получиться упомянутый детектор.



Андрей Деревянко.

Если при помощи этих часов получится измерить возмущения, создаваемые перемещающейся тёмной материей, можно будет подсчитать, что за объект вызвал эти возмущения. Особенностью измерений, связанных с тёмной материей, является тот факт, что в отличие от обычной, она не собирается в большие скопления и не создаёт «тёмных звёзд» или «тёмных галактик». Она перемещается по Вселенной на больших скоростях и создаёт пространственные структуры, напоминающие паутину. Эти структуры столь велики, что их практически невозможно измерять при помощи таких небольших объектов, как орбита перемещения спутников. Измерения будут удачными только в том случае, если верна одна из теорий тёмной материи: модель топологических дефектов.



Согласно этой модели, при остывании Вселенной после Большого взрыва тёмная материя совершила фазовый переход и «застыла» в матричной структуре, имеющей некоторые дефекты — магнитные монополи, двумерные мембраны и т.д. Один из самых известных таких возможных дефектов – космическая струна: объект не толще атома, но протяжённостью в несколько световых лет, в результате чего его масса огромна. Если такая космическая струна или другой подобный объект будет проходить вблизи детектора тёмной материи, его вполне возможно будет засечь. Конечно, никто не гарантирует таких событий, и даже если детектор ничего не обнаружит, это не будет означать, что теория неверна и этих дефектов не существует. Но с точки зрения науки, попробовать стоит.

Тёмная материя — гипотетическая материя, которая не взаимодействует с ЭМ-излучением, и её влияние можно обнаружить только через гравитацию. Её ввели в обиход после обнаружения того факта, что галактики вращаются таким образом, будто они весят на порядки больше, чем весит вся видимая входящая в их состав материя. Тогда и было высказано предположение о существовании некоей недетектируемой обычными средствами материи, оказывающей лишь гравитационное влияние.

Источник: geektimes.ru/post/241740/