The Conversation: детектор помог приблизиться к обнаружению темной материи
Специалисты Сиднейского университета рассказали на научном портале The Conversation о промежуточных итогах международного эксперимента LUX-ZEPLIN (LZ), посвященного исследованию темной материи.
По современным представлениям, темная материя занимает до 85% всей Вселенной, но до сих пор ученым не удалось обнаружить ни одной ее частицы. Откуда взялась теория о ее существовании? На это указывают ряд косвенных параметров, в частности, скорость вращения галактик и характер остаточного свечения Большого взрыва.
Одно из ключевых объяснений: темная материя составлена из «слабо взаимодействующих массивных частиц» (СВМЧ). Они относительно тяжелые и способны вызывать видимые гравитационные эффекты. Но взаимодействуют с обычной материей крайне редко.
Устройство для LZ расположили в старой золотой шахте на глубине около 1,5 километра под землей в американской Южной Дакоте. Это огромный резервуар, наполненный семью тоннами жидкого ксенона, который охлажден до -98°C.
По теоретическим расчетам, при бомбардировке частицей темной материи ядра ксенона, должна произойти крошечная вспышка света. У детектор имеется 494 световых датчика, дабы эти вспышки зафиксировать. Есть и «но» в этом построении, поскольку вспышки могут быть вызваны и иными причинами: фоновым излучением окружающей среды и даже материалов самого резервуара и детекторов.
Последние эксперименты не дали однозначного результата, признаков темной материи не обнаружено. Но шаг вперед сделан, как минимум, удалось отсеять много лишних данных, что не имеют отношения к предмету поиска.
Ученые не теряют надежды. Они уверены: если LZ не найдет доказательств бытия темной материи, то эксперименты продолжат с новым детектором, размеры которого почти в 10 раз больше нынешнего.