Российские ученые из Института физики микроструктур РАН и НГТУ создали сверхчувствительные детекторы для радиоастрономии, которые помогут обнаружить аксионы — гипотетические частицы, считающиеся главными кандидатами на роль темной материи. Принцип работы основан на приеме электромагнитного излучения, нагревающего электроны и изменяющего сигнал. Для повышения точности в конструкцию добавлен тонкий слой гафния, служащий тепловым барьером и снижающий паразитные токи. Патент на устройство уже получен.
Аксионы почти не взаимодействуют с обычным веществом, поэтому их прямое обнаружение крайне сложно. Однако, согласно теории, под действием сильного магнитного поля они могут превращаться в фотоны — электромагнитное излучение, способное зарегистрировать датчик. Сейчас одна из популярных гипотез состоит в том, что такая темная материя присутствует и на Земле, и ее частицы должны проходить через магнитное поле, с малой вероятностью конвертируясь в фотоны. Приборы нижегородских ученых способны улавливать эти слабые сигналы.
Новые датчики также предлагается использовать в качестве резервных приемников для космической обсерватории «Миллиметрон» и наземных астрофизических комплексов, которые планируют разместить на горе Хулугайша в Бурятии. По словам ведущего научного сотрудника Андрея Панкратова, в перспективе технология позволит управлять превращением аксионов в фотоны, что откроет путь к преобразованию энергии темной материи в электричество — потенциально неисчерпаемый ресурс для Земли и космических экспедиций.