Самый чувствительный в мире детектор темной материи принялся искать невидимые частицы
Физики ломают голову над природой темной материи уже давно. Новый детектор может пролить свет на ее природу
За прошедшее столетие ученые поняли, что наши наблюдения за Вселенной не соответствуют тому, что предсказывает Стандартная модель. Появляется все больше свидетельств наличия огромного количества невидимой материи, которая влияет на наблюдаемые астрономами явления. Но, к сожалению, эта так называемая «темная материя» продолжает ускользать от взора ученых.
Найти темную материю любой ценой
И это не из-за того, что физики что-то делают не так. На протяжении десятилетий многие эксперименты искали сигналы различными способами, но так ничего и не нашли. Однако отсутствие результатов - не полный провал, ведь каждый из них помогает исключить частицы-кандидаты с определенной массой или другими свойствами, сужая область поисков для детекторов темной материи следующего поколения.
И новое поколение теперь, наконец, готово к запуску. Эксперимент LUX-ZEPLIN, как следует из названия, является преемником двух предыдущих экспериментов, LUX и ZEPLIN, но их приемник, по крайней мере, в 50 раз более чувствителен к возможным сигналам темной материи, чем предыдущие установки.
LZ ищет определенный тип гипотетических частиц темной материи, известных как слабовзаимодействующие массивные частицы (WIMP, вимпы), которые, как предполагается, возникли в ранней Вселенной и все еще существуют сегодня. Если бы это было так, они взаимодействовали бы с обычной материей через гравитацию и слабое ядерное взаимодействие, создавая астрономические аномалии, связанные с темной материей.
Дрейфуя по космосу, эти вимпы по большей части игнорируют обычную материю, проходя через целые планеты. Но, согласно теориям, иногда они могут натыкаться на ядро атома, производя сигнал, который можно обнаружить с помощью правильного оборудования. И детектор LUX-ZEPLIN обладает потенциалом для обнаружения таких сигналов.
Детектор расположен в Лиде, Южная Дакота.
LZ работал в течение 60 дней, начиная с декабря 2021 года, и за это время он не обнаружил никаких сигналов выше фонового шума. Но это только начало - ожидается, что эксперимент будет собирать данные в течение всего срока службы.