Эксперимент начался. Ученые "зарылись" под землю, чтобы раскрыть большую загадку Вселенной (фото)

Физики пока не до конца понимают, что из себя представляет темная материя, составляющая 83% всей материи Вселенной. Но с помощью резервуара, заполненного ксеноном и расположенного почти в полутора километрах под землей в штате Южная Дакота, США, ученые надеются понять, что такое темная материя на самом деле. О новом эксперименте рассказал физик Хью Липпинкотт из Калифорнийского университета, США, пишет Space.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Считается, что темная материя отвечает за большую часть гравитационного притяжения во Вселенной, а также позволяет формироваться галактикам и ответственна за их движение. Поскольку Земля в составе Солнечной системы вращается вокруг центра нашей галактики, то она проходит через гало из темной материи, окружающей Млечный Путь.

"Одна из основных теорий гласит, что темная материя состоит из совершенно нового типа элементарных частиц, которые называются слабо взаимодействующие массивные частицы или вимпы. У этих частиц есть масса и они гравитационно взаимодействуют с другими частицами, но что касается остальных сил природы, то эти частицы либо слабо либо вообще очень редко взаимодействуют с обычной материей. Теоретически эти вимпы пролетают сквозь Землю и осталось их только обнаружить", — говорит Липпинкотт.

Ученые создали экспериментальную программу, чтобы попытаться обнаружить редкие взаимодействия между вимпами и обычными атомами. Но на поверхности Земли мы постоянно окружены низкими уровнями излучения, исходящими от урана и тория, а также от космических лучей. Поэтому был построен чувствительный подземный детектор, чтобы он мог зафиксировать наличие частиц темной материи.

Детектор под названием LUX-ZEPLIN в этом году был размещен на глубине в 1,5 км под землей в штате Южная Дакота. Это большой резервуар, наполненный 10 тоннами жидкого ксенона. Когда частицы проходят через детектор, то они сталкиваются с атомами ксенона. В результате появляется вспышка света и освобождаются электроны.В детекторе создается электрическое поле, которое выталкивает электроны на поверхность жидкости. Когда они выходят на поверхность, то ускоряются другим электрическим полем, и это приводит к появлению еще одной вспышки света. Специальные датчики фиксируют обе вспышки и это позволяет ученым понять, какое взаимодействие между частицами и ксеноном произошло.

"Центральный детектор находится внутри двух других детекторов. Они улавливают радиоактивность на пути внутрь или наружу центральной ксеноновой камеры. Поскольку взаимодействия частиц темной материи происходят очень редко, то такая частица будет взаимодействовать только один раз. Если же взаимодействий больше, то это точно не вимпы", — говорит Липпинкотт.

По результатам двух месяцев работы детектора до сих пор ни одно взаимодействие не было вызвано темной материей. Но ученые считают, что детектор еще сможет найти частицы загадочной темной материи, ведь физики получили много новых данных, которые должны в этом помочь.

Фокус уже писал о том, что странное поведение некоторых звезд можно объяснить пока что только альтернативной теорией гравитации, как показывает новое исследование. Таким образом новое открытие не согласуется с теориями Альберта Эйнштейна и Исаака Ньютона.

Также Фокус писал о том, что ученые впервые обнаружили новый вид химической реакции, которая теоретически должна была существовать.