Poszukiwania ciemnej materii. Polscy naukowcy mają nowy trop

Zespół badaczy z Uniwersytetu Jagiellońskiego i Uniwersytetu Jana Gutenberga w Moguncji przeprowadził eksperyment z wykorzystaniem interferometru kwantowego o długości 1000 km. Za pomocą tej aparatury naukowcy poszukują ciemnej materii.
Kosmos / zdjęcie ilustracyjne Poszukiwania ciemnej materii. Polscy naukowcy mają nowy trop
Kosmos / zdjęcie ilustracyjne / pixabay.com

Co musisz wiedzieć?

  • Naukowcy z Uniwersytetu Jagiellońskiego i Uniwersytetu Jana Gutenberga w Moguncji zbudowali 1000-kilometrowy interferometr spinowy
  • Celem eksperymentu było poszukiwanie ciemnej materii, w szczególności aksjonów 
  • Układ oparto na najczulszych kwantowych czujnikach spinowych, tzw. komagnetometrach atomowych

Obiecujące wyniki badań polskich naukowców

Wyniki prac naukowców z Wydziału Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej UJ pod kierunkiem prof. Szymona Pustelnego i badaczy z Uniwersytetu Jana Gutenberga w Moguncji (Niemcy) ukazały się w czasopiśmie Nature Communications.

Jak podano w nadesłanym w piątek z UJ do PAP komunikacie, badacze skonstruowali unikatowy instrument badawczy – 1000-kilometrowy interferometr oparty na kwantowych czujnikach spinowych – w celu poszukiwań ciemnej materii.

„Ciemna materia jest niezbędnym składnikiem, by Wszechświat mógł ewoluować do obecnej postaci. Jednak mimo dziesięcioleci wysiłków eksperymentalnych wciąż nie udaje się jej bezpośrednio wykryć, a dowody jej istnienia pochodzą z pośrednich, jednak różnorakich obserwacji astronomicznych. To sprawia, że ciemna materia pozostaje jedną z największych nierozwiązanych tajemnic przyrody”

– napisano w komunikacie.

Badacze z UJ wyjaśnili, że interferometr składa się z dwóch najczulszych zbudowanych dotąd sensorów kwantowych – tzw. komagnetometrów atomowych. Sensory te są zdolne do wykrywania minimalnych efektów, jakie mogą wywierać jedni z czołowych kandydatów na ciemną materię – aksjony – na spinach elektronowych lub jądrowych.

Spin to wewnętrzna właściwość cząstki, moment pędu wynikający z jej natury kwantowej.

Badacze mają nowy trop

Instrument, opracowany w ramach polsko-niemieckiej współpracy, został wykorzystany do poszukiwania szczególnego typu materii, znanego jako stochastyczna ciemna materia.

„Tego typu ciemna materia pojawia się, gdy aksjony – cząstki o masie rzędu wielkości mniejszej nawet od najlżejszych znanych (neutrin) – wykazują zachowanie falowe, a nie korpuskularne, i losowo nakładają się w przestrzeni i czasie. Interferometr spinowy dostrojony jest do wychwytywania subtelnych zaburzeń tej losowej interferencji, które aksjony wywierałyby na spinach elektronów i jąder”

– opisali badacze w komunikacie.

Dodali, że chociaż nie zaobserwowano sygnałów świadczących o istnieniu aksjonów, eksperyment pozwolił wyznaczyć najdokładniejsze jak dotąd ograniczenia ich oddziaływania z neutronami, protonami i elektronami. Poszukiwania objęły dziewięć rzędów wielkości mas cząstek.

„Pokazując, gdzie ciemnej materii nie ma, weryfikujemy istniejące modele teoretyczne i kierujemy przyszłe badania teoretyczne i prace doświadczalne w obszary, w których ona potencjalnie istnieje”

– zaznaczył cytowany w komunikacie prof. Szymon Pustelny.

Zdaniem autorów opracowania wykluczając dużą część badanego obszaru parametrów, eksperyment wskazuje fizykom, gdzie ciemna materia się nie ukrywa i kieruje przyszłe poszukiwania w bardziej obiecujące rejony. Badanie pokazuje też, że sieci sensorów kwantowych mogą działać w skali kontynentalnej, otwierając drogę do jeszcze czulszych testów fundamentalnej fizyki.


 

POLECANE
Z mostu granicznego w Słubicach zdjęto banery Ruchu Obrony Granic z ostatniej chwili
Z mostu granicznego w Słubicach zdjęto banery Ruchu Obrony Granic

Z mostu granicznego Słubice / Frankfurt nad Odrą zdjęto banery Ruchu Obrony Granic. Robert Bąkiewicz oskarża wiceburmistrza Tomasza Stefańskiego o realizowanie niemieckich poleceń.

Media: Rosjanie ostrzelali pasażerski samolot. To był lot z Mińska do Moskwy Wiadomości
Media: Rosjanie ostrzelali pasażerski samolot. To był lot z Mińska do Moskwy

Według nieoficjalnych doniesień pasażerowie i załoga Boeinga 737-800 lecącego z Mińska do Moskwy zostali namierzeni i ostrzelani przez rosyjski system obrony powietrznej. Wojsko miało wziąć rejsową maszynę za ukraiński dron.   

Rzecznik rządu wzywa do zatrzymania Bąkiewicza. Mocna odpowiedź z ostatniej chwili
Rzecznik rządu wzywa do zatrzymania Bąkiewicza. Mocna odpowiedź

Adam Szłapka wzywa do zatrzymania Roberta Bąkiewicza. Narodowiec odpowiada ostro, nazywając atak rzecznika rządu oznaką słabości władzy.

Kierowca wjechał w grupę ludzi. Dramat w Chełmnie z ostatniej chwili
Kierowca wjechał w grupę ludzi. Dramat w Chełmnie

W piątek w Chełmnie w woj. kujawsko-pomorskim kierowca auta osobowego wjechał w grupę ludzi. Są ranni.

PKO BP wydał pilny komunikat dla klientów z ostatniej chwili
PKO BP wydał pilny komunikat dla klientów

Już w najbliższy poniedziałek 14 lipca 2025 r. w godz. 23:00–00:00 aplikacja IKO banku PKO BP może działać wolniej. Zaplanuj operacje wcześniej.

Pierwszy raz zapytano o partię Brauna. Jest nowy sondaż z ostatniej chwili
Pierwszy raz zapytano o partię Brauna. Jest nowy sondaż

Pracownia CBOS po raz pierwszy zamieściła w swoim badaniu poparcia dla partii politycznych Konfederację Korony Polskiej – ugrupowanie prowadzone przez Grzegorza Brauna.

Rosja zamyka polski konsulat w Królewcu. Jest komunikat z ostatniej chwili
Rosja zamyka polski konsulat w Królewcu. Jest komunikat

W piątek po południu MSZ Rosji poinformowało o zamknięciu polskiego konsulatu w Królewcu od 29 sierpnia 2025 roku.

Bodnar złożył wniosek ws. Zbigniewa Ziobry z ostatniej chwili
Bodnar złożył wniosek ws. Zbigniewa Ziobry

Minister sprawiedliwości Adam Bodnar złożył wniosek do marszałka Sejmu o wyrażenie przez Sejm zgody na zatrzymanie i przymusowe doprowadzenie Zbigniewa Ziobry na posiedzenie tzw. komisji ds. Pegasusa. Zbigniew Ziobro konsekwentnie odmawia stawienia się przed komisją, z powodu tego, że komisja działa nielegalnie – wyłączył ją z obiegu prawnego Trybunał Konstytucyjny wyrokiem z września 2024 r. 

Symbol Krakowa zepsuty. Miasto wysłało komunikat Wiadomości
Symbol Krakowa zepsuty. Miasto wysłało komunikat

Smok Wawelski nie będzie ział ogniem. Jedna z najsłynniejszych atrakcji i symbol Krakowa musi przejść remont instalacji gazowej. Zaszkodziły jej m.in. ostatnie ulewne deszcze. 

Niemcy chcą wprowadzić limity liczby uczniów-migrantów na szkołę tylko u nas
Niemcy chcą wprowadzić limity liczby uczniów-migrantów na szkołę

Niemiecka minister edukacji Karin Prien podkreśliła, że Niemcy borykają się z problemami wynikającymi z niekontrolowanej migracji. Wskazała na konieczność przyspieszenia nauki języka niemieckiego przez dzieci imigrantów, co jest kluczowe dla ich integracji. Niemiecka gazeta „Der Tagesspiegel” napisała, że w grę wchodzi ewentualny limit do 40% migrantów na szkołę.

REKLAMA

Poszukiwania ciemnej materii. Polscy naukowcy mają nowy trop

Zespół badaczy z Uniwersytetu Jagiellońskiego i Uniwersytetu Jana Gutenberga w Moguncji przeprowadził eksperyment z wykorzystaniem interferometru kwantowego o długości 1000 km. Za pomocą tej aparatury naukowcy poszukują ciemnej materii.
Kosmos / zdjęcie ilustracyjne Poszukiwania ciemnej materii. Polscy naukowcy mają nowy trop
Kosmos / zdjęcie ilustracyjne / pixabay.com

Co musisz wiedzieć?

  • Naukowcy z Uniwersytetu Jagiellońskiego i Uniwersytetu Jana Gutenberga w Moguncji zbudowali 1000-kilometrowy interferometr spinowy
  • Celem eksperymentu było poszukiwanie ciemnej materii, w szczególności aksjonów 
  • Układ oparto na najczulszych kwantowych czujnikach spinowych, tzw. komagnetometrach atomowych

Obiecujące wyniki badań polskich naukowców

Wyniki prac naukowców z Wydziału Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej UJ pod kierunkiem prof. Szymona Pustelnego i badaczy z Uniwersytetu Jana Gutenberga w Moguncji (Niemcy) ukazały się w czasopiśmie Nature Communications.

Jak podano w nadesłanym w piątek z UJ do PAP komunikacie, badacze skonstruowali unikatowy instrument badawczy – 1000-kilometrowy interferometr oparty na kwantowych czujnikach spinowych – w celu poszukiwań ciemnej materii.

„Ciemna materia jest niezbędnym składnikiem, by Wszechświat mógł ewoluować do obecnej postaci. Jednak mimo dziesięcioleci wysiłków eksperymentalnych wciąż nie udaje się jej bezpośrednio wykryć, a dowody jej istnienia pochodzą z pośrednich, jednak różnorakich obserwacji astronomicznych. To sprawia, że ciemna materia pozostaje jedną z największych nierozwiązanych tajemnic przyrody”

– napisano w komunikacie.

Badacze z UJ wyjaśnili, że interferometr składa się z dwóch najczulszych zbudowanych dotąd sensorów kwantowych – tzw. komagnetometrów atomowych. Sensory te są zdolne do wykrywania minimalnych efektów, jakie mogą wywierać jedni z czołowych kandydatów na ciemną materię – aksjony – na spinach elektronowych lub jądrowych.

Spin to wewnętrzna właściwość cząstki, moment pędu wynikający z jej natury kwantowej.

Badacze mają nowy trop

Instrument, opracowany w ramach polsko-niemieckiej współpracy, został wykorzystany do poszukiwania szczególnego typu materii, znanego jako stochastyczna ciemna materia.

„Tego typu ciemna materia pojawia się, gdy aksjony – cząstki o masie rzędu wielkości mniejszej nawet od najlżejszych znanych (neutrin) – wykazują zachowanie falowe, a nie korpuskularne, i losowo nakładają się w przestrzeni i czasie. Interferometr spinowy dostrojony jest do wychwytywania subtelnych zaburzeń tej losowej interferencji, które aksjony wywierałyby na spinach elektronów i jąder”

– opisali badacze w komunikacie.

Dodali, że chociaż nie zaobserwowano sygnałów świadczących o istnieniu aksjonów, eksperyment pozwolił wyznaczyć najdokładniejsze jak dotąd ograniczenia ich oddziaływania z neutronami, protonami i elektronami. Poszukiwania objęły dziewięć rzędów wielkości mas cząstek.

„Pokazując, gdzie ciemnej materii nie ma, weryfikujemy istniejące modele teoretyczne i kierujemy przyszłe badania teoretyczne i prace doświadczalne w obszary, w których ona potencjalnie istnieje”

– zaznaczył cytowany w komunikacie prof. Szymon Pustelny.

Zdaniem autorów opracowania wykluczając dużą część badanego obszaru parametrów, eksperyment wskazuje fizykom, gdzie ciemna materia się nie ukrywa i kieruje przyszłe poszukiwania w bardziej obiecujące rejony. Badanie pokazuje też, że sieci sensorów kwantowych mogą działać w skali kontynentalnej, otwierając drogę do jeszcze czulszych testów fundamentalnej fizyki.



 

Polecane
Emerytury
Stażowe