Физики поставили новые лабораторные ограничения на взаимодействие аксионной темной материи с веществом Несмотря на десятилетия поисков, темная материя до сих пор проявляет себя только через гравитацию. Одними из наиболее перспективных кандидатов на ее роль считаются аксионы — сверхлегкие частицы, которые в ряде моделей ведут себя как протяженное квантовое поле и могут образовывать крупномасштабные структуры в пространстве. Если такие структуры существуют, их редкие пересечения с Землей могли бы оставить слабые, но измеримые следы в лабораторных экспериментах. Именно такой сценарий проверили физики из Китая. Они искали кратковременные сигналы, которые могли бы возникать при прохождении Земли через так называемые доменные стенки аксионного поля. В этом случае градиент поля должен действовать на ядерные спины как очень слабый псевдомагнитный импульс, слегка поворачивая их. Чтобы поймать такой эффект, исследователи использовали распределенную сеть высокочувствительных квантовых датчиков. Команда под руководством Мин Цзяна и Пэна Синьхуа из Университета науки и технологий Китая построила сеть из пяти синхронизированных датчиков на основе гиперполяризованных ядер ксенона-129, размещенных в двух городах на расстоянии около 320 километров. За 739 часов наблюдений статистически значимых совпадений обнаружить не удалось. Это позволило установить самые жесткие на сегодняшний день лабораторные ограничения на взаимодействие аксионной темной материи с нуклонами в диапазоне масс от 10 пэВ до 0,2 мкэВ.