Новый эксперимент, погребенный глубоко под землей оказался самым чувствительным датчиком темной материи, из построенных. Однако первые результаты от высокотехнологичного инструмента оказались пустыми, как объявили ученые 30 октября.
Расположенный на глубине 1,6 км. под землей в Черных холмах Южной Дакоты, Большой подземный ксенонный (LUX) экспериментальный датчик является лучшим в поисках темной материи, чем любой другой, построенный для этих целей, как заявляют представители LUX. И хотя мощный детектор темной материи только что завершил свой первый цикл, LUX пока не обнаружил убедительных доказательств неуловимой субстанции.
«Темный сектор вселенной предоставляет нам две наиболее волнующих загадки во всей физике», заявил Соул Перлмуттер, нобелевский лауреат по физике 2011 года из национальной лаборатории Лоуренса Беркли. «Мы называем его темным сектором потому, что не знаем что содержит большую часть энергии и массы во вселенной. Темная энергия – это первая загадка, а что касается другой, то данные первого эксперимента LUX дадут нам возможность охоты за компонентом темной материи из темного сектора».
Ученые полагают, что темная материя составляет большую часть материи во вселенной; но тем не менее не может быть видима или осязаема. Астрономы фиксируют темную материю из-за ее гравитационного влияния на галактики и звезды.
Проводя эксперименты вроде LUX под землей, ученые надеются на защиту детектора темной материи от всех влияний кроме WIMP – слабовзаимодействующих массивных частиц, которые по предположению могут быть главными кандидатами на производство темной материи.
«LUX – это самое тихое место во всем мире», сказал сегодня Рик Гайтскелл, физик из университета Брауна во время семинара. «Вот насколько далеко нам пришлось зайти, чтобы занять позицию для наблюдения за этими WIMP».
Ученые полагают, что WIMP могут иметь одновременно большую и малую массы, и LUX имеет повышенную чувствительность к WIMP с малой массой. Детектор темной материи завершил свой первый проход в сборе данных исследования.
После приблизительно трехмесячного курса поиска WIMP ученые не обнаружили сигналов WIMP, хотя предыдущие эксперименты с другими детекторами предсказывали такую возможность.
«Три кандидата WIMP-случаев недавно были отмечены в сверхохлажденных кремниевых детекторах, должны были бы дать возможность зафиксировать более 1600 случаев в большем детекторе LUX, то есть около одного на каждые 80 минут в прошедшем цикле», заявили руководители LUX. «Ни одного такого сигнала не было отмечено».
LUX располагается в титановом бассейне, высотой 1,8 м., заполненным жидким ксеноном и охлажденном до температуры в -101 градуса Цельсия. Ксеноновый бассейн окружен скалами и бассейном с водой.
Когда WIMP контактирует с атомом ксенона, выделяется свет и электроны. Электроны всплывают наверх, выделяя больше фотонов. Отмечая и фотоны и точку столкновения наверху бассейна, детектор способен обнаружить место сигналов фотонов и измерить их яркость.
Ваше мнение