Ученые ищут под землей таинственную темную материю
На бывшем золотом руднике в полутора км под землей, внутри титанового резервуара, заполненного редким сжиженным газом, ученые начали поиск того, что до сих пор было невозможно найти: темной материи.
Ученые почти уверены, что невидимый материал составляет большую часть массы вселенной, но они не знают, что это такое. Чтобы разгадать эту тайну, команда опустилась под землю в Южной Дакоте (США), пишет Phys.org.
Идея заключается в том, что километр грязи и камня, гигантские баки и самый чистый титан в мире будут блокировать почти все космические лучи и частицы, которые окружают нас каждый день. Но частицы темной материи, по мнению ученых, могут преодолеть все эти препятствия. Они надеются, что частица темной материи проникнет в чан с жидким ксеноном во внутреннем резервуаре и явит свое существование во вспышке света устройства под названием "камера проекции времени".
Ученые объявили, что пятилетний эксперимент стоимостью $60 млн, наконец, начался после задержки, вызванной пандемией COVID-19. За два месяца устройство не обнаружило... ничего. По крайней мере, никакой темной материи.
"Ничего страшного", - не унывают исследователи. Оборудование фильтрует большую часть фонового излучения, которое они надеялись заблокировать. "Чтобы найти этот очень редкий тип взаимодействия, нужно сначала избавиться от всех обычных источников радиации, которые мешают эксперименту", - объяснил физик Университета Мэриленда Картер Холл.
Если все их расчеты и теории верны, они увидят только пару мимолетных признаков темной материи в год. По оценкам команды из 250 ученых, они получат в 20 раз больше данных в течение следующих нескольких лет.
К моменту завершения эксперимента шанс найти темную материю с помощью этого устройства "вероятно, составляет менее 50%, но более 10%", - оценил Хью Липпинкотт, физик и пресс-секретарь эксперимента.
В Италии проводится еще один крупномасштабный эксперимент, проводимый конкурирующей командой, но до сих пор ни о каких результатах не было объявлено.
Астрономы убеждены в существовании темной материи. Ведь одной гравитации недостаточно, чтобы удерживать галактики вместе. Если бы там больше ничего не было, галактики "быстро разлетелись бы", считают они. "По сути, невозможно понять наше наблюдение за историей и эволюцией космоса без темной материи", - считают авторы.
Поэтому, хотя нет никаких сомнений в том, что существует темная материя, нет и понимания, что это такое. Ведущая теория заключается в том, что она состоит из "WIMP" - слабо взаимодействующих плотных частиц. Если это так, LUX-ZEPLIN может их обнаружить.
Астрофизики уверены, что выяснили истинную природу темной материи. Ее частицы не инертны и взаимодействуют с обычной материей.
