Впервые запущен самый чувствительный в мире детектор темной материи

Matthew Kapust/Sanford Underground Research Facility
Тест показал, что новый детектор темной материи LUX-ZEPLIN является самым чувствительным из когда-либо существовавших. Это может стать лучшей возможностью, наконец, найти частицы темной материи.

В изучении темной материи открылся новый этап. Тестовый запуск детектора LUX-ZEPLIN (LZ) в Южной Дакоте (США) показал, что это самый чувствительный из когда-либо созданных детекторов. Исследователи готовятся включить его и начать серьезную охоту, пишет NewScientist.

LZ состоит из огромного титанового резервуара, заполненного 10 тоннами сверхчистого жидкого ксенона. Когда частица из-за пределов резервуара сталкивается с атомом ксенона, создается вспышка света, которая измеряется серией детекторов, окружающих резервуар. Затем свойства этого света можно проанализировать, чтобы определить, какой тип частицы вызвал его. Чтобы защитить ксенон от частиц и излучения, которые точно не исходят от темной материи, резервуар окружен еще большим резервуаром с очищенной водой, и все это закопано более чем на километр под землей в старом золотом руднике.

Фото: Matthew Kapust/Sanford Underground Research Facility

«Центр LZ — самое чистое место на Земле, может быть, даже в Солнечной системе. На этой планете нет другого пространства, свободного от радиации и пыли», — говорит член команды LZ Чамкаур Гаг из Университетского колледжа Лондона

Десятилетия охоты за частицами темной материи пока не увенчались успехом, поэтому исследователи начали создавать все более и более чувствительные детекторы. 3,5-месячный тестовый прогон показал, что LZ является наиболее чувствительным.

Фото: Left schematic: LZ collaboration. Right image: LZ/SLAC

«Когда мы посмотрели на эти данные, мы сказали: "О, черт, мы уже лучшие в мире". Это как если бы вы построили новую машину и проехали на ней квартал, и в этой быстрой поездке вокруг квартала вы побили мировой рекорд наземной скорости», — говорит Гаг.

Однако, независимо от чувствительности, трех месяцев было недостаточно, чтобы действительно найти темную материю.

«Пока что это немного странно, мы говорим, что мы лучшие в мире, когда ничего не находим. Но перспектива открытия новой физики через несколько лет вполне осуществима», — подытожил ученый.