几十年来,科学家们一直在研究暗物质,暗物质占宇宙质量的85%。然而,到目前为止,并没有发现多少。
12月5日发表在《自然天文学》杂志上的一项新研究显示,太阳系内部深处的航天器上的原子钟可以搜索超轻暗物质。它具有像波一样的特性,可能会影响时钟的运行。
原子钟已经在太空中,使全球定位系统(GPS)成为可能。他们通过测量原子的快速振荡来判断时间。
特拉华大学的物理学家Marianna Safronova和合作者加州大学欧文分校的Yu-Dai Tsai,东京大学的Joshua Eby以及Kavli宇宙物理和数学研究所想要让这些“精确的计时器在寻找暗物质的过程中工作”。
据研究人员称,在太阳系的一个特定区域,即水星和太阳轨道之间,暗物质的密度很大。这可能转化为对振荡信号的异常敏感。
Eby在一份声明中说:“实验周围的暗物质越多,这些振荡就越大,所以在分析信号时,暗物质的局部密度非常重要。”
根据这篇论文,这项工作将由仍在开发中的原子、原子核和分子钟来完成,这些钟被称为“量子传感器”。
“这是受到帕克太阳探测器的启发,”Safronova在一份声明中说。
“这表明,你可以把一颗卫星发射到离太阳非常近的地方,感知新的情况并有所发现。这比我们在这里提出的更接近太阳,”她说。
2019年,NASA的深空原子钟任务展示了迄今为止太空中最好的原子钟,但Safronova表示,在过去15年里,基于更高频率的各种类型的时钟已经被开发出来。这样的时钟将具有非常精确的数量级,在数十亿年里甚至不会损失一秒钟的时间。
“我们在太空中可以做很多伟大的事情,”Safronova说。“我们才刚刚开始。”