Аксионы и темные фотоны: ученые проанализировали геомагнитные данные за 10 лет и нашли аномалии

Исследователи предложили использовать магнитное поле и атмосферу Земли в качестве гигантского детектора для поиска ультралегкой темной материи. Теоретическая модель и последующий анализ геомагнитных данных позволили ужесточить ограничения на взаимодействие аксионов со светом, однако обнаруженные сигналы потенциальных "темных фотонов" требуют дополнительной проверки.
В этом материале:

Земля как природный резонатор

Метод анализа и данные обсерватории

Что обнаружили и чего не доказали

Перспективы глобального мониторинга

Земля как природный резонатор

Работа посвящена поиску аксионов и темных фотонов — гипотетических частиц, которые могут составлять темную материю. В рассматриваемом диапазоне масс эти частицы в 19-21 раз легче электрона. Из-за крайне малой массы они ведут себя не как отдельные частицы, а как слабая осциллирующая область (поле), окружающая Землю.
Обычно для поиска аксионов используют мощные лабораторные магниты, которые должны преобразовать их в фотоны. Однако охват таких установок ограничен. Авторы работы предложили использовать магнитное поле планеты и полость между поверхностью Земли и проводящим слоем ионосферы. Эта система работает как природный резонатор, который может усиливать электромагнитные волны определенных частот.