Глибоко під Блек-Хіллз в Південній Дакоті, в Сенфордському підземному дослідному центрі (SURF), інноваційний і унікально чутливий детектор темної матерії – експеримент LUX-ZEPLIN (LZ), очолюваний Національною лабораторією Лоуренса Берклі – пройшов контрольний етап пускових операцій та отримав перші результати.
Дослідники повідомляють про початок повноцінної наукової роботи. Перші наукові дані, опубліковані у статті на сайті експерименту LZ, показали, що всі налаштування виконані коректно. Пристрій готовий до пошуку темної матерії.
LUX-ZEPLIN розташований на глибині понад 1,5 км у Підземному дослідному центрі Сенфорда в Південній Дакоті. Експеримент призначений для уловлювання вимпів, гіпотетичних слабовзаємодіючих масивних частинок. Розміщення сенсорів під Землею повинне захистити їх від космічного випромінювання, яке може заглушити сигнали темної матерії.
Основа детектора – два вкладені один в одного титанові резервуари, що містять близько 10 тонн дуже чистого рідкого ксенону. Вони проглядаються за допомогою фотоелектронних помножувачів (ФЕП), здатних виявляти слабкі джерела світла. Ємності з газом розмішені у більшій детекторній системі для уловлювання частинок, які можуть імітувати сигнал темної матерії.
Зіткнення частинок у ксеноні викликають видимі мерехтіння чи спалахи світла, які реєструються ФЕП, пояснюють вчені. Крім того, такі взаємодії також вибиватимуть 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 люмінесценції), щоб визначити типи частинок, що взаємодіють у ксеноні.
Невидима, оскільки вона не випромінює, не поглинає і не розсіює світло, темна матерія має фундаментальне значення для нашого розуміння Всесвіту. Наприклад, присутність темної матерії, яка, за оцінками, становить близько 85% від загальної маси Всесвіту, визначає форму та рух галактик.
Досі нікому не вдалося знайти частинки темної матерії. Дослідники вважають, що новий детектор, який став найчутливішим у світі, допоможе розв’язати 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!», – зауважив Х’ю Ліппінкотт, дослідник з Каліфорнійського університету в Санта-Барбарі та учасник експерименту LZ.
Ви можете допомогти Україні боротися з російськими окупантами. Найкращий спосіб зробити це – пожертвувати кошти Збройним Силам України через Savelife або через офіційну сторінку НБУ.
Підписуйтесь на наші сторінки в Twitter та Facebook.
Читайте також: