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

Самый чувствительный в мире детектор темной материи под названием LZ уже запущен и с его помощью ученые хотят обнаружить гипотетическую слабовзаимодействующую массивную частицу — вимп. Ученые полагают, что из этих частиц состоит неуловимая темная материя, которая как считается составляет большую часть нашей Вселенной, сообщает New Atlas.

В подземном исследовательском центре Стэнфорда, который находится на глубине 1,5 км в штате Южная Дакота, ученые произвели запуск самого чувствительного в мире детектора темной материи. Он называется LZ или эксперимент LUX-ZEPLIN. Этот детектор как минимум в 50 раз более чувствителен к возможным сигналам темной материи, чем предыдущие детекторы.

Гипотетическая частица вимп

С помощью этого детектора ученые хотят на протяжении 1000 дней обнаружить гипотетическую слабовзаимодействующую массивную частицу – вимп. Ученые считают, что эта частица является составляющей темной материи. Детектор LZ уже прошел испытательный период, который длился 60 дней с декабря 2021 года и теперь готов к поиску частицы-кандидата на темную материю.

Ученые уже несколько десятилетий считают, что Стандартная модель в физике элементарных частиц не полностью может соответствовать тому, что на самом деле происходит во Вселенной. Физики уже обнаружили доказательства того, что темная материя существует, хотя ее еще и не обнаружили напрямую.

Частицей, из которой может состоять темная материя, как раз и является вимп. Хотя предыдущие поиски ученых неуловимой темной материи и не увенчались успехом, это не означает, что они не предоставили важных научных результатов. Физики в прошлых экспериментах смогли исключить частицы, которые точно не являются составляющей темной материи.

По словам ученых, вимпы или слабовзаимодействующие массивные частицы появились в ранней Вселенной и все еще путешествуют по космосу. Если эти вимпы действительно существуют, то они обязательно будут вступать во взаимодействие с обычной материей с помощью гравитационного и слабого взаимодействия с ядрами атомов.

Детектор темной материи LZ

По словам американских ученых, випмы во время своего путешествия через пространство обычно не вступают в контакт с обычной материей. Они могут пронизывать целые планеты и даже человека. Но если иметь нужное оборудование и создать необходимые условия, то как считают ученые, вимпы себя проявят. Детектор LZ как раз и является тем оборудованием, с помощью которого можно обнаружить гипотетические частицы, составляющие темную материю.

Детектор представляет собой огромный резервуар, в котором находится 7 тонн сверхчистого жидкого ксенона. Внешний резервуар заполнен водой, чтобы защитить эксперимент от попадания других частиц, таких как нейтроны. Эти емкости имеют множество датчиков для обнаружения элементарных частиц. Когда вимпы будут проходить сквозь атомы ксенона они произведут вспышку излучения и выбьют электрон из ядра атома. Таким образом ученые смогут их идентифицировать.

Датчики, которые расположены на внешнем резервуаре с водой помогут ученым обнаружить известные элементарные частицы, чтобы события, происходящие в резервуаре с ксеноном, были максимально ясными для понимания и обнаружения гипотетических вимпов. Таким образом ученые впервые надеются увидеть темную материю.

О том, что темная материя может быть еще одним состоянием материи, в этом году заявил физик Мелвин Вопсон. По его словам, это таинственное вещество является информацией и Фокус писал о том, в чем суть новой теории.

Гипотетические вимпы также пытаются обнаружить ученые на Большом адронном коллайдере. Фокус уже писал об этом и о других тайнах Вселенной, которые может разгадать этот знаменитый ускоритель частиц.

Также Фокус писал о том, что согласно еще одной новой теории, темная материя могла появится в нашей Вселенной из другого измерения и состоять она может из частиц под названием гравитоны.