Самый чувствительный в мире детектор темной материи готов разгадать одну из тайн Вселенной

Найчутливіший у світі детектор темної матерії під назвою LZ вже запущений і з його допомогою вчені хочуть виявити гіпотетичну слабко взаємодіючу масивну частинку — вімп. Вчені вважають, що з цих частинок складається невловна темна матерія, яка, як вважається, становить більшу частину нашого Всесвіту, повідомляє New Atlas.

У підземному дослідному центрі Стенфорда, який знаходиться на глибині 1,5 км у штаті Південна Дакота, вчені здійснили запуск найчутливішого у світі детектора темної матерії. Він називається LZ чи експеримент LUX-ZEPLIN. Цей детектор щонайменше в 50 разів чутливіший до можливих сигналів темної матерії, ніж попередні детектори.

Гіпотетична частинка вімп

За допомогою цього детектора вчені хочуть протягом 1000 днів виявити гіпотетичну слабко взаємодіючу масивну частинку — вімп. Вчені вважають, що ця частинка є складовою темної матерії. Детектор LZ вже пройшов випробувальний період, який тривав 60 днів із грудня 2021 року, і тепер готовий до пошуку частинки-кандидата на темну матерію.

Вчені вже кілька десятиліть вважають, що стандартна модель у фізиці елементарних частинок не повністю може відповідати тому, що насправді відбувається у Всесвіті. Фізики вже виявили докази, що темна матерія існує, хоча її ще й не виявили безпосередньо.

Частинкою, з якої може складатися темна матерія, якраз і є вімпом. Хоча попередні пошуки вчених невловної темної матерії й не мали успіху, це не означає, що вони не надали важливих наукових результатів. Фізики в минулих експериментах змогли відкинути частинки, які точно не є складовою темної матерії.

За словами вчених, вімпи або слабко взаємодіючі масивні частинки з'явилися в ранньому Всесвіті і все ще подорожують космосом. Якщо ці вімпи дійсно існують, то вони обов'язково вступатимуть у взаємодію зі звичайною матерією за допомогою гравітаційної та слабкої взаємодії з ядрами атомів.

Детектор темної матерії LZ

За словами американських учених, віпми під час своєї подорожі через простір зазвичай не вступають у контакт зі звичайною матерією. Вони можуть пронизувати цілі планети і навіть людину. Але якщо мати необхідне обладнання та створити необхідні умови, то, як вважають вчені, вімпи себе проявлять. Детектор LZ якраз і є тим обладнанням, за допомогою якого можна виявити гіпотетичні частинки, що становлять темну матерію.

Детектор є величезним резервуаром, в якому знаходиться 7 тонн надчистого рідкого ксенону. Зовнішній резервуар заповнений водою, щоб захистити експеримент від попадання інших частинок, таких як нейтрони. Ці місткості мають безліч датчиків виявлення елементарних частинок. Коли вімпи проходитимуть крізь атоми ксенону вони зроблять спалах випромінювання і виб'ють електрон із ядра атома. Так, вчені зможуть їх ідентифікувати.

Датчики, які розташовані на зовнішньому резервуарі з водою, допоможуть вченим виявити відомі елементарні частинки, щоб події, що відбуваються в резервуарі з ксеноном, були максимально ясними для розуміння та виявлення гіпотетичних вімпів. Так, вчені сподіваються побачити темну матерію.

Про те, що темна матерія може бути ще одним станом матерії, цього року заявив фізик Мелвін Вопсон. За його словами, ця таємнича речовина є інформацією, і Фокус писав про те, в чому суть нової теорії.

Гіпотетичні вімпи також намагаються виявити вчені на Великому адронному колайдері. Фокус вже писав про це та про інші таємниці Всесвіту, які може розгадати цей знаменитий прискорювач частинок.

Також Фокус писав про те, що згідно з ще однією новою теорією, темна матерія могла з'явитися в нашому Всесвіті з іншого виміру і складатися вона може з частинок під назвою гравітони.