Um professor que estuda a terra e outro que estuda o espaço se uniram na busca para detectar e definir a matéria escura. Eles estão um passo mais perto. Usando 16 anos de dados arquivados de satélites GPS que orbitam a Terra, a Universidade de Nevada, Time Reno, Andrei Derevianko e Geoff Blewitt na Faculdade de Ciências, procuraram aglomerados de matéria escura na forma de paredes ou bolhas e que se estenderiam muito além das órbitas do GPS, o sistema solar e além.

Um artigo científico do trabalho da equipe acaba de ser publicado na revista. Nature Communications e bem a tempo do Dia da Matéria Negra, 31 de outubro. A matéria escura representa 85 por cento de toda a matéria do universo. Embora existam várias evidências astrofísicas para a matéria escura, sua natureza permanece um grande mistério. Muitas formas de matéria escura foram levantadas, deles é que esta forma de matéria escura, surgindo de campos quânticos ultraleves, formaria objetos macroscópicos.

"Estamos mais perto de descobrir como detectar a matéria escura, e, finalmente, para definir com mais precisão o que é, que tipo de partícula é ", disse Derevianko." Explorando esses dados de arquivo, não encontramos evidências de paredes de domínio de matéria escura ultraleve em nosso nível de sensibilidade atual. Contudo, esta pesquisa descarta uma vasta região de possibilidades para este tipo de modelos de matéria escura. "

A equipe se concentrou em campos ultraleves que podem causar variações nas constantes fundamentais da natureza - como massas de elétrons e quarks e cargas elétricas. As variações podem levar a mudanças nos níveis de energia atômica, que pode ser mensurável monitorando as frequências atômicas. É aí que entram os satélites GPS. A navegação do sistema de posicionamento global depende de sinais de tempo de precisão fornecidos por relógios atômicos.

"Geoff tem usado os relógios atômicos dos satélites GPS em seu trabalho geodésico - medindo a elevação das placas tectônicas, a forma da terra, terremotos, níveis globais do mar, então está familiarizado com a precisão do sistema, "Derevianko disse." Eu trabalhei na criação de relógios atômicos mais precisos. Percebemos que o sistema GPS poderia ser usado para detectar ou ouvir a matéria escura passando por nós.

"Em vez de gastar bilhões de dólares para eliminar alguns modelos plausíveis de matéria negra, reaproveitamos essas ferramentas comuns (relógios atômicos GPS) que usamos todos os dias para fazer o básico, ciência fundamental para procurar as respostas para este grande mistério - para criar nosso próprio detector de matéria escura do tamanho de um planeta. "

Acelerando pela galáxia

A Terra está acelerando através do halo de matéria escura da Via Láctea a 300 quilômetros por segundo ou um milésimo da velocidade da luz. E os aglomerados de matéria escura são estimados em 3 minutos para cruzar a constelação de GPS.

"É como uma parede se movendo através de uma rede de relógios, causando uma onda de falhas do relógio atômico que se propagam pelo sistema GPS em velocidades galácticas, "Derevianko, um professor de física quântica, disse. "A ideia é que, quando a moita se sobrepõe a nós, ele atrai as massas das partículas e as forças que atuam entre as partículas. Lembre-se de que essa atração é muito fraca, caso contrário, teríamos notado. Contudo, dispositivos ultrassensíveis, como relógios atômicos, podem ser sensíveis a esse tipo de atração. "

Eles procuraram os padrões previstos de falhas do relógio, como a terra, e os satélites, moveu-se através do halo de matéria escura na galáxia. Os dados vieram de 32 satélites em 31, Rede GPS de 000 milhas de largura e equipamento GPS terrestre, a cada 30 segundos por 16 anos. A equipe usou dados de fontes ao redor do mundo e, em particular, do Laboratório de Propulsão a Jato.

"O que procuramos foram aglomerados de matéria escura em forma de paredes, usando um modelo que - se existir - teria colisões que são evidenciadas em irregularidades nos sinais do relógio atômico, "Benjamin Roberts, associado de pós-doutorado e autor principal do artigo da Nature, disse. "Embora não haja evidências definitivas após analisar 16 anos de dados, pode ser que a interação seja mais fraca ou que os defeitos se cruzem com a Terra com menos frequência. Alguns marcadores indicam que possivelmente pode ser um defeito menor. "