O tym, czego dokładnie udało się dokonać przedstawicielom Yonsei University piszą oni na łamach Nature Physics. Przeprowadzone przez nich eksperymenty dostarczyły przełomowych dowodów na istnienie tych ciemnych elektronów. Wcześniej zakładano, iż są one związane z ciemną energią występującą w przestrzeni kosmicznej, ale najnowsze ustalenia przeczą temu poglądowi.
Czytaj też: Rekordowo ciężkie jądro antymaterii. Historyczny sukces toruje drogę do wielkich zagadek wszechświata
Wspomniana ciemna energia ma hipotetyczną formę. Miałaby ona wywoływać ujemne ciśnienie na otaczającą nas przestrzeń. Może też odgrywać bardzo istotną rolę w funkcjonowaniu wszechświata, napędzając jego ekspansję. Zjawisko to od dawna zastanawia astronomów, którzy mają problem z ustaleniem stałej Hubble’a, czyli dokładnego tempa, w jakim owe rozszerzanie następuje.
O ile w przypadku zwykłych elektronów do ich wykrywania mogą posłużyć dostępne techniki spektroskopowe, co wynika z ich zdolności do pochłaniania energii fotonu, tak ciemne elektrony stanowią znacznie większe wyzwanie. Nie oddziałują z fotonami ani żadnymi innymi siłami elektromagnetycznymi, przez co istniejące metody spektroskopowe nie pozwalają na dokonanie ich detekcji.
Ciemne elektrony miałyby być powiązane z ciemną materią, czyli hipotetyczną substancją napędzającą ekspansję wszechświata
A co jeśli ciemne elektrony występują nie tylko w przestrzeni kosmicznej, ale również wokół nas? Znaleźć odpowiedź na to pytanie postanowili naukowcy z Korei Południowej. W odróżnieniu od wcześniejszych eksperymentów, wykorzystujących jedną parę podsieci, autorzy nowych badań użyli materiałów mających dwie takowe. Ostatecznie wybór padł na diselenki palladu, nadprzewodniki kubratowe oraz perowskity halogenkowo-ołowiowe.
Czytaj też: Odkrycie boskiej cząstki było rewolucją w fizyce. Teraz naukowcy mówią, że to nie koniec
Stosując podejście znane jako ARPES, w którym fotony uderzają w powierzchnię materiału i powodują emisję elektronów, członkowie zespołu badawczego doszli do wniosku, że w badanych materiałach występuje tylko jeden rodzaj elektronów. Jako że łącznie istnieją cztery, to oznaczało to, że trzy pozostałe rodzaje elektronów nie wchodziły w interakcje. Wniosek? Musiały znajdować się w stanie ciemnym.
