物理學家正在努力尋找難以捉摸的暗物質粒子，重點關注它們特定條件下與其他粒子相互作用產生的特徵。最近一道新想法表明，由軸子、暗光子構成的暗物質粒子可在地球電離層內轉化為普通光子，且透過天線便能探測相關電波訊號。
至今雖然還無人知曉暗物質真實身分，但本質上很可能為軸子或暗光子，而最近來自日內瓦大學、歐洲核子研究組織、羅馬第一大學的研究人員提出新想法，為未來暗物質搜尋開闢新的可能性。
許多科學家已經考慮過軸子、暗光子等超輕暗物質（ultralight dark matter，ULDM）候選粒子會透過共振轉換為標準模型光子，而團隊進一步指出，這些暗物質粒子可以在地球電離層轉化為常規光子並產生低頻無線電波，使用天線便能進行探測。
論文第一作者 Carl Beadle 解釋，假如暗物質粒子質量與電漿頻率（plasma frequency）一致，就會發生共振轉換，我們可以將這種電漿頻率視為電漿中自由電子的數量密度，由於該密度隨電離層高度而變化，因此若暗物質質量碰巧落在某處，便會出現轉換巧合。
在計算預測訊號轉換率並考慮可能削弱訊號的各種影響後，研究人員將表現出該訊號的光子與其他雜訊（即不相關的光子）進行比較，評估他們的方法在現實檢測暗物質軸子或暗光子潛力，發現小型電偶極天線便能檢測到預測訊號，有機會於未來得到檢驗，究竟暗物質是否真實存在，且與地球電離層發生相互作用留下痕跡。
（首圖來源：pixabay）
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