Внутри эксперимента CDMS; кремниевые и германиевые датчики в шестиугольных отверстиях
Члены проекта DarkLight собираются создать небольшое количество темной материи, используя ускоритель частиц, в лаборатории Массачусетского технологического института, и доказать раз и навсегда, как на самом деле работает темная материя.
Как известно, общепринятая теория гласит, что почти 27 % вселенной состоит из темной материи, и всего 5 % — из обычной. Мы говорим «теория», потому что никто никогда не наблюдал темную материю (и темную энергию тоже, которая составляет оставшиеся 68 % вселенной), но учитывая наши нынешние представления о вселенной, такое объяснение наиболее правдоподобно.
Предыдущие эксперименты по обнаружению темной материи базировались на чувствительных датчиках, расположенных в глубоких дырах/шахтах.
Мы не только не знаем, существует ли темная материя на самом деле, но также не знаем, как она работает — как она проявляет гравитационное притяжение по отношению к обычной материи, из которой состоит видимая и наблюдаемая людьми Вселенная. Ведущая теория темной материи использует «вимпы» — слабо взаимодействующие массивные частицы, которые взаимодействуют только с гравитацией и слабой силой, поэтому обнаружить их крайне сложно. По результатам последних исследований родилась новая теория, которая гласит, что темная материя состоит из бозонов в диапазоне от 10 МэВ до 10 ГэВ — по сути массивных фотонов A’ — которые образуют пару с электронами и позитронами. DarkLight — это эксперимент, который должен доказать или опровергнуть эту теорию формы и функции темной материи.
Как пишет ExtremeTech, DarkLight будет использовать ускоритель частиц в лаборатории Джефферсона в Вирджинии, обстреливая кислородную мишень потоком электронов мощностью до 100 МэВ. Ученые полагают, что этот мощный поток электронов будет попадать в цель и создавать теоретическую форму темной материи (частицы A’). Темная материя, если ее все-таки создадут, тут же распадется на две другие частицы, которые будет достаточно просто зарегистрировать.
К сожалению, понадобится несколько лет, чтобы построить и опробовать эксперимент DarkLight, а после этого еще два года на работу и сбор данных. После этого мы наконец поймем, состоит ли темная материя из простых частиц, или же ученые напали на ложный след. Если бы мы могли точно определить основу темной материи, это привело бы к монументальным открытиям, которые существенно расширили бы наше понимание Вселенной. После этого нам придется найти и понять остальные 68 % материи нашего мира.
Прототип детектора темной материи, построенный MIT
Источник hi-news.ru
