Вчені запропонували новий метод виявлення частинок-кандидатів на темну матерію з використанням лазерної інтерферометрії для вимірювання електричних полів, що осцилюють. Результати дослідження опубліковано у журналі Physical Review Letters.
GALILEO використовує асиметричний інтерферометр Майкельсон. Він вимірює, як змінюються показники заломлення. Одне «плече» інтерферометра містить електрооптичний матеріал.
Коли зондувальний лазерний промінь розділяється і проходить через два «плеча» інтерферометра, те, що містить електрооптичний матеріал, створює змінний показник заломлення. Те, як змінюється показник заломлення, впливає на фазу лазерного променя. Коли промені знову зливаються разом, з’являється сигнал, що осцилює.
Вимірюючи диференціальну фазову швидкість між двома «плечами» інтерферометра, GALILEO визначає частоту коливань, спричинених легкою темною матерією. Цей коливальний сигнал є ознакою присутності її частинок.
Чутливість методу можна підвищити внаслідок включення резонаторів Фабрі — Перо (які збільшують довжину «плеча» інтерферометра, забезпечуючи більшу точність) та проведення повторних незалежних вимірів.
Темна матерія — є однією з найактуальніших проблем сучасної фізики, оскільки її частки важко виявити. Є кілька кандидатів на роль частинок темної матерії, таких як вімпи, легкі частинки темної матерії (аксіони) та гіпотетичне гравітіно. Легка темна матерія, включаючи бозонні частинки, такі як аксіон КХД (квантова хромодинаміка), особливо цікавить вчених останніми роками.
Ці частинки зазвичай пригнічують взаємодію зі Стандартною моделлю, що ускладнює їхнє виявлення. Однак знання їх характеристик, у тому числі їхньої хвильової поведінки та когерентної природи в галактичних масштабах, допомагає розробляти більш ефективні експерименти.