Mahasiswa tingkat sarjana di Universitas Hamburg telah merakit detektor rongga sederhana untuk mencari aksion, partikel hipotetis yang diduga membentuk materi gelap. Meskipun dengan sumber daya terbatas, eksperimen mereka menetapkan batasan baru pada sifat-sifat aksion, sebagaimana dirinci dalam sebuah studi baru-baru ini. Proyek ini menunjukkan bahwa upaya skala kecil dapat berkontribusi pada tantangan fisika yang besar.
Tim mahasiswa dari Universitas Hamburg merancang dan membangun detektor rongga resonansi yang ringkas untuk memburu aksion. Didanai oleh hibah penelitian mahasiswa dari Hub for Crossdisciplinary Learning milik universitas, proyek ini menerima dukungan dari kelompok eksperimen MADMAX dan Quantum Universe Cluster of Excellence, termasuk akses ke magnet dan keahlian. Nabil Salama, seorang mahasiswa magister fisika dan salah satu penulis, menggambarkannya sebagai 'versi paling sederhana dari detektor rongga untuk materi gelap.' Perangkat tersebut menggunakan material dengan konduktivitas tinggi, elektronik, dan alat ukur dengan memanfaatkan fasilitas universitas yang sudah ada. Agit Akgümüs, penulis utama yang sedang menempuh pendidikan magister fisika matematika, mencatat bahwa aksion diperkirakan ada di seluruh galaksi, sehingga eksperimen dapat dilakukan di mana saja. Para mahasiswa mengumpulkan data namun tidak mendeteksi sinyal aksion. Meski demikian, hasil penelitian mereka mengecualikan karakteristik aksion tertentu dalam rentang massa spesifik, khususnya yang berinteraksi kuat dengan foton, sehingga mempersempit parameter pencarian. 'Eksperimen kami hanya mencakup wilayah kecil dengan sensitivitas terbatas, namun tetap membantu mempersempit kemungkinan,' ujar Akgümüs. Salama menekankan nilai dari penyederhanaan perangkat yang kompleks: 'Kami mereduksi eksperimen yang sangat kompleks menjadi komponen-komponen dasarnya.' Temuan yang diterbitkan dalam Journal of Cosmology and Astroparticle Physics ini menyoroti bagaimana inisiatif yang dipimpin mahasiswa dapat menghasilkan data yang bermakna. Seorang penelaah sejawat menyarankan bahwa detektor semacam itu dapat menjadi standar di laboratorium pengajaran setelah aksion ditemukan. Salama menambahkan bahwa pekerjaan mereka menunjukkan bahwa eksperimen semacam ini layak dilakukan dalam skala kecil saat ini.