Институт ядерной физики им. Г.И.Будкера СО РАН Фото: http://foto.academ.org
Зарегистрировать в лабораториях темную материю пока не удалось. Эту задачу поставили перед собой новосибирские физики.
Лаборатория Александра Долгова притаилась в бесчисленных коридорах Института ядерной физики СО РАН, и без провожатых непосвященному никогда ее не найти. Небольшая комната заставлена столами, стеллажами и серверными шкафами, на которых ощетинилась проводами дорогостоящая электроника. В углу комнаты главная гордость лаборатории — собственноручно собранный детектор элементарных частиц.
"Это первый прототип детектора — "восьмилитровое ведро". А вон там, — показывает в сторону завлабораторией, доктор физико-математических наук Александр Долгов, — это второй — "столитровая бочка".
Блестящая металлическая "столитровая бочка" похожа на миниатюрную ступень космической ракеты. Внутри такой емкости жидкий аргон, который облучают нейтронами, а подключенная к "бочке" высокоточная электроника регистрирует их присутствие. Таким же образом в дальнейшем планируется искать и темную материю.
Декан физического факультета НГУ Александр Бондарь. Фото © РИА Новости. Павел Комаров
Никто не умеет настраивать
Лаборатория Долгова работает уже два года, и для получения первоначальных результатов нужен такой же срок. "Задача лаборатории в настоящее время не в прямом смысле найти темную материю, а создать методику для ее поиска. С помощью уже созданного первого прототипа детектора, мы этим сейчас и занимаемся", — поясняет декан физического факультета НГУ Александр Бондарь.
Фото © РИА Новости. Павел Комаров
Ведущий научный сотрудник новосибирской лаборатории Алексей Бузулуцков убежден, что это связано с проблемой калибровки детекторов при очень низких энергиях регистрируемых частиц. Изыскания сибиряков могут решить эту проблему.
Ведущий научный сотрудник новосибирской лаборатории Алексей Бузулуцков демонстрирует прототип детектора темной материи Фото © РИА Новости. Алексей Стрелец
"Мы называем это криогенно-лавинным детектором, — Бузулцков показывает на "бочку", — в эту емкость накачивается жидкий аргон или ксенон, который облучается нейтронами. Нам известен поток нейтронов низких энергий и мы видим, как реагирует детектор. Когда мы будем искать темную материю, свойства которой неизвестны, то по отклику детектора мы сможем вычислить ее энергию частиц".
Детектор в шахте
Однако, говорит Бузулуцков, мало откалибровать детектор — проводить эксперимент можно не в любых условиях. Лучше всего под землей, там практически отсутствует фон от космических лучей и, согласно расчетам, детектор не сможет уловить ничего, кроме темной материи.
"Для этого надо поместить детектор в шахту, но угольные не подходят — там метан, он нам не нужен. Подходят, например, соляные шахты, а идеальный вариант — пробурить тоннель внутри горы, по которому просто можно закатить детектор внутрь", — говорит Бузулуцков.
Фото © РИА Новости. Алексей Стрелец
Найти подходящую шахту — серьезная и дорогостоящая проблема. Для этого, наверняка, потребуется международная коллаборация, как обычно и делается в крупных экспериментах.
Подходящих шахт в России новосибирцы не нашли, но могут быть неплохие варианты в Западной Европе. На создание полномасштабного детектора потребуется около 120 миллионов рублей, еще примерно такая же сумма нужна для установки прибора в шахте. Деньги на прибор готов выделить бюджет, а вот вторую часть суммы еще придется поискать.
Невод и экскаватор
© Фото: Joerg Dietrich, University of Michigan/University Observatory Munich
"Сами методы могут нести прикладную пользу. Интернет тоже сначала делали как компьютерную сеть для того, чтобы проводить расчеты для экспериментов. А сегодня им может пользоваться любой школьник", — приводит пример Бондарь.
Доктор физико-математических наук Александр Долгов © РИА Новости. Павел Комаров
Что касается использования самих найденных веществ, например, темной энергии в работе электростанций, то это, уверены ученые, вопрос весьма отдаленного будущего. "Возможно, будут какие-нибудь космические неводы, которые будут собирать темную энергию", — улыбается Долгов.
"Или космические экскаваторы", — добавляет Бондарь.
"Да, или экскаваторы", — ответил Долгов.
