Темная материя ускользает от сверхчувствительного датчика

Large Underground Xenon (LUX), расположенный на глубине 1,6 км в Блэк-Хилс в Южной Дакоте, реагирует на присутствие темной материи лучше, чем какие-либо другие датчики, созданные с этой целью, уверяют представители эксперимента LUX. Устройство уже осуществило свой первый запуск, однако неопровержимых доказательств наличия неуловимого вещества пока не обнаружило.

Сол Перлмуттерамериканский астрофизик, обладатель Нобелевской премии 2011 года по физике, Национальная лаборатория Лоуренса в Беркли

Таинственный темный сектор Вселенной скрывает в себе две самых волнующих тайны физики. Мы называем сектор темным потому, что мы не знаем, что именно составляет большую часть энергии и массы во вселенной. Темная энергия – это одна тайна, второй, темной материей, теперь занимается LUX

Ученые считают, что темная материя является основой многих явлений во Вселенной, но ее нельзя ни увидеть, ни потрогать. Астрономы фиксируют ее существование по наличию ее гравитации в галактиках и звездах.

С помощью экспериментов под землей, таких как LUX, например, ученые надеются оградить датчик темной материи от всего, при этом слабо взаимодействующие массивные частицы (WIMP), как полагают, являются главными кандидатами на роль составляющих темной материи.

Рик Гейтскеллфизик, Университет Брауна

LUX находится в самом тихом месте в мире. И мы готовы зайти еще глубже в поисках этих самых WIMP

LUX специально обучен на поиск WIMP с маленькой массой, предсказанных некоторыми теоретическими моделями. WIMP чрезвычайно трудно обнаружить, так как они редко взаимодействуют с обычным веществам, утверждают представители LUX.

Ученые полагают, что WIMP могут обладать и большой и маленькой массой, при этом устройство имеет повышенную чувствительность к последним. Датчик темной материи недавно завершил свой первый запуск по сбору данных.

Проведя приблизительно три месяца в поисках WIMP, ученые так и не обнаружили их сигналы, хотя предыдущие эксперименты с другими датчиками предполагали их наличие.

LUX включает в себя титановый бак 1,8 м высотой, заполненный жидким ксеноном, охлажденный до -101 градуса Цельсия. Ксеноновый резервуар окружен камнем и резервуаром с водой.

Если WIMP вступит во взаимодействие с атомом ксенона, то он начнет испускать свет и электроны. Электроны потянутся вверх и выпустят больше фотонов. Зафиксировав фотоны в точке столкновения и наверху резервуара, датчик сможет точно определить местоположения сигналов фотона и измерить их яркость.