Ученые в течение 20 месяцев пытались найти частицы темной материи в заброшенном золотом руднике. Поиск завершился и, хотя никаких прямых признаков темной материи пока не было обнаружено, результаты эксперимента все же представляют собой еще один шаг на пути поиска неуловимых частиц.
Теория об изгибании света в процессе прохождения через пространство привела ученых к разработке гипотезы о существовании «темной материи». Это вещество называется так, потому что его нелегко обнаружить, но при этом оно составляет более 80 процентов массы нашей Вселенной.
Ученые пока не смогли обнаружить темную материю напрямую. Ведущая теория фокусируется на слабо взаимодействующих массивных частицах и утверждает, что частицы темной материи находятся вокруг нас, но мы не можем их выделить, потому что они очень слабо взаимодействуют с обычной материей. Чтобы обнаружить такие частицы, ученым необходимо проводить эксперименты подальше от любых внешних источников помех и использовать очень чувствительные приборы.
Lux — это инструмент, способный измерять очень слабые вспышки света и электрические заряды при столкновении частиц с атомами ксенона. Для защиты от космических лучей и другого излучения, детектор поместили в заброшенную шахту под скалой и погрузили в 72,000 галлонов (280 куб. м) высокочистой воды.
Этот сложный инструмент не единственный способ обнаружения частиц темной материи, например, Большой Адронный Коллайдер (БАК) может производить темную материю за счет ускорения частиц до скорости, близкой к скорости света, и сталкивая их. Но детектор Lux имеет несколько важных преимуществ перед БАК.
«Одно из преимуществ прямого обнаружения заключается в том, что мы имеем возможность проверки моделей в широком диапазоне возможных масс частиц. При поиске с помощью ускорителя очень сложно производить частицы, для этого просто не хватает энергии», — рассказал профессор Ричард Гайтскелл.
Отрицательный результат поиска показал, что частицы темной материи не улавливаются в диапазонах массы и силы взаимодействия, анализируемых в эксперименте. Поэтому, по словам Гайтскелла ученым сейчас необходимы более чувствительные детекторы, которые, по прогнозам экспертов, появятся уже к 2020 году. Впрочем, ученым и энтузиастам не нужно так долго ждать следующей подсказки относительно природы темной материи: в течение двух недель ожидается публикация о проделанной работе ученых, проводящих эксперименты на БАК.
