Proměnit Zemi v vesmírný „detektor“: nová ambice vědců

Vědci spouští projekt SQUIRE, jehož cílem je vyslat na oběžnou dráhu kvantové senzory a využít Zemi jako přirozený „detektor“ pro hledání temné hmoty.

Vysokorychlostní kvantová senzorová síť ve vesmíru je připravena zkoumat nové fyzikální jevy skryté ve vesmíru - Foto: AI/ScienceDaily

Vypuštěním ultracitlivých kvantových senzorů na oběžnou dráhu Země doufá projekt, že detekuje podivné „interakce závislé na spinu“ – klíčové indicie, které by mohly vést k objevu temné hmoty a sil, které přesahují naše současné chápání.

Podle výzkumu zveřejněného v časopise Science China Press se očekává, že projekt bude instalovat přesná měřicí zařízení na vesmírné platformy, jako je čínská vesmírná stanice.

Základní princip je založen na detekci vzácných fyzikálních interakcí mezi elementárními částicemi, které závisí na jejich „spinu“ (rotačním momentu hybnosti) a relativní rychlosti. Tyto interakce mohou vytvářet drobné změny v hladinách atomové energie, které se projevují jako „pseudomagnetická pole“, jež mohou být zachycena kvantovými senzory.

Vesmírné prostředí nabízí jedinečné výhody, které nelze replikovat v pozemních laboratořích. Za prvé, extrémně vysoká rychlost vesmírné stanice (asi 7,67 km/s) výrazně zesiluje signál interakcí závislých na rychlosti.

Ještě důležitější je, že Země funguje jako obrovský přírodní zdroj spinovo polarizovaných částic. Nepárové elektrony v kůře a plášti planety vytvářejí zdroj stovky kvadrilionůkrát větší než nejlepší umělé zdroje dostupné dnes.

Periodická rotace Země navíc převádí hledané signály na periodické vlny, což umožňuje vědcům efektivněji filtrovat šum v pozadí. To zvyšuje citlivost zařízení milionkrát ve srovnání se současnými detekčními limity.

Aby výzkumný tým tuto myšlenku realizoval, úspěšně vyvinul prototyp duálního spinového senzoru pro vzácné plyny s využitím dvou izotopů xenon-129 a xenon-131. Tato konstrukce umožňuje zařízení až 10 000krát potlačit běžné magnetické rušení a je vybaveno antivibrační technologií a vrstvou radiační ochrany pro trvalý provoz v náročných vesmírných podmínkách.

Počáteční úspěch tohoto prototypu položil základy pro vybudování integrované senzorové sítě mezi vesmírem a zemí.

V daleké budoucnosti, až lidé rozšíří své aktivity hluboko do sluneční soustavy, vědci očekávají, že budou schopni využít obří planety, jako jsou Jupiter a Saturn, jako přirozené zdroje rotace, což otevře novou éru v dekódování nejhlubších záhad vesmíru.

Zpět k tématu

VNA

Zdroj: https://tuoitre.vn/bien-ca-trai-dat-thanh-may-do-vu-tru-tham-vong-moi-cua-gioi-khoa-hoc-20251207161304165.htm