У новому прориві на перетині фізики, астрономії та матеріалознавства міжнародна команда вчених створила систему, здатну «чути» космічні вібрації, які раніше вважалися недосяжними для людського спостереження. Використовуючи надпровідні магніти, розроблені для досліджень темної матерії, науковці змогли вловити крихітні електромагнітні коливання з глибокого космосу — так звану «мовчазну музику» Всесвіту.
Невидиме звучання космосу
Наш Всесвіт — не безмовний, як здається на перший погляд. Він наповнений вібраціями, радіохвилями, гравітаційними коливаннями, які виникають у результаті зіткнень чорних дір, вибухів наднових і навіть коливань темної матерії. Але ці сигнали настільки слабкі, що традиційні приймачі їх не вловлюють. Саме тут на сцену виходять надпровідні магніти, здатні «слухати» космос із нечуваною чутливістю.
Як це працює
Команда фізиків із кількох наукових центрів, включно з Лабораторією темної матерії в Італії та Національною лабораторією Лоуренса в США, адаптувала надпровідні квантові інтерферометри (SQUID — superconducting quantum interference devices) для виявлення надзвичайно слабких магнітних полів. Ці пристрої настільки чутливі, що здатні вловити зміни на рівні трильйонної частини тесли (одиниці магнітної індукції).
Ідея полягала в тому, щоб дозволити магнітам взаємодіяти із простором навколо себе без впливу теплових чи електричних шумів. При температурах близьких до абсолютного нуля надпровідники не мають опору, а отже — жодного фону, що міг би спотворити сигнал. У такому середовищі магніти перетворюються на своєрідні «вуха» космосу.
Нові горизонти: що ми чуємо?
В одному з експериментів SQUID-сенсори вловили коливання, які, за припущеннями вчених, можуть бути слідами осциляцій темної матерії або невідомих квантових ефектів, що виникають на міжгалактичних масштабах. Хоча остаточне тлумачення цих сигналів ще чекає на перевірку, це відкриває зовсім нове вікно у вивченні невидимого космосу.
«Це схоже на те, якби ми вперше змогли почути симфонію, яку Всесвіт грає мільярди років, але людство було глухе до неї», — каже доктор Паоло Верді, один з учасників проєкту з Італійського інституту фізики.
Практичне значення і майбутнє
Нова технологія має не лише фундаментальне наукове значення, а й потенціал для прикладного використання. Наприклад, подібні сенсори можуть стати в основі надточних детекторів для геофізичних досліджень, медичної діагностики (в тому числі МРТ нового покоління), а також у сфері квантових обчислень.
Більше того, вчені сподіваються, що подальше вдосконалення таких магнітів дозволить зафіксувати навіть гіпотетичні сигнали від інопланетних цивілізацій або взаємодії темної матерії з відомими частинками.
Висновок: Те, що колись здавалося недосяжним — слухати найтихіші шепоти Всесвіту — стає реальністю. Надпровідні магніти довели, що навіть у нібито безмовному космосі є що слухати. І кожен новий сигнал може стати ключем до найглибших таємниць нашого походження, природи Всесвіту й майбутнього науки.