Дослідники запустили найчутливіший детектор темної матерії

Перші наукові дані, опубліковані в статті на сайті експерименту LZ, показали, що всі налаштування

Пристрій готовий до пошуку темної матерії.

LUX-ZEPLIN розташований на глибині понад 1,5 км.Підземний дослідницький центр Сенфорда в Південній Дакоті. Експеримент призначений для уловлювання вимпів, гіпотетичних слабовзаємодіючих масивних частинок. Розміщення датчиків під Землею повинне захистити їх від космічного випромінювання, яке може заглушити сигнали темної матерії.

Учасники експерименту всередині резервуару води після установки детектора. Зображення: LZ, SLAC

Основа детектора - два вкладені один в одноготитанових резервуарів, що містять близько 10 т дуже чистого рідкого ксенону. Вони проглядаються за допомогою фотоелектронних помножувачів (ФЕУ), здатних виявляти слабкі джерела світла. Місткості з газом поміщені у більшій детекторній системі для уловлювання частинок, які можуть імітувати сигнал темної матерії.

Зіткнення частинок у ксеноні викликають видимімерехтіння чи спалахи світла, які реєструються ФЕУ, пояснюють вчені. Крім того, такі взаємодії також будуть вибивати електрони з атомів ксенону, змушуючи їх дрейфувати до верхньої частини камери під дією електричного поля. Там вони створять ще один спалах, який дозволяє реконструювати просторову подію. Дослідники аналізують характеристики сцинтиляцій (короткочасної люмінісценції), щоб визначити типи частинок, що взаємодіють у ксеноні.

Схема пристрою (ліворуч) та принципу його роботи (праворуч). Зображення: LZ, SLAC

Невидима, оскільки вона не випромінює, непоглинає та не розсіює світло, темна матерія має фундаментальне значення для нашого розуміння Всесвіту. Наприклад, присутність темної матерії, яка, за оцінками, становить близько 85% загальної маси Всесвіту, визначає форму і рух галактик.

Досі нікому не вдалося знайти частки темної матерії. Дослідники вважають, що новий детектор, який став найчутливішим у світі, допоможе вирішити цю проблему.

Ми плануємо зібрати приблизно в 20 разів більше даних у найближчі роки, тому ми тільки починаємо. Нам належить багато займатися наукою, і це дуже цікаво!

Х'ю Ліппінкотт, дослідник з Каліфорнійського університету в Санта-Барбарі та учасник експерименту LZ

Фото обкладинки: внутрішній детектор перед встановленням. Джерело: LZ, SLAC

Читати далі:

Чорна діра у Галактиці підтвердила правоту Ейнштейна. Головне

Космос руйнує кістки та змінює їхню структуру: вчені не знають, як люди полетять на Марс

Астрономи знайшли планети, які відрізняються від Землі, але придатні для життя