|
Начинается охота за легкой темной материей
|
|
|
|
В поисках одного из самых неуловимых веществ в природе — темной материи, которая составляет 85% всей материи во Вселенной, — ученые идут на крайние меры. Глубоко под землей, в лаборатории SNOLAB, где поддерживается температура, близкая к абсолютному нулю, установка Super Cryogenic Dark Matter Search (SuperCDMS) — одна из самых чувствительных в мире установок для поиска темной материи — начала собирать первые научные данные.
|
|
|
|
На этом этапе команда будет настраивать систему для полномасштабного поиска, который начнется в 2027 году. Несмотря на то, что установка еще не вышла на полную мощность, она уже может дать значимые результаты.
|
|
|
|
«Поиск темной материи на установке SuperCDMS SNOLAB наконец-то начался, — говорит Тина Картаро, менеджер по эксплуатации SuperCDMS в Национальной ускорительной лаборатории SLAC Министерства энергетики США.
|
|
|
|
Даже на этом раннем этапе наши самые чувствительные детекторы способны совершить прорыв в науке. В то же время мы готовим и тестируем всю систему, изучаем, как взаимодействуют наши детекторы и система криогенного охлаждения, чтобы добиться максимальной чувствительности».
|
|
|
|
|
|
|
SuperCDMS — это международный проект, в котором участвуют 28 организаций, а SLAC выступает в качестве головной лаборатории. Этот эксперимент второго поколения предназначен для обнаружения «лёгкой» тёмной материи — гипотетических частиц, которые настолько легковесны, что их взаимодействие с обычной материей оставляет лишь едва заметные следы, из-за чего их особенно трудно обнаружить.
|
|
|
|
На глубине более полутора километров под поверхностью Земли, в SNOLAB — глубокой подземной лаборатории, расположенной в шахте Вейл-Крейтон недалеко от города Садбери в провинции Онтарио, — в SuperCDMS находятся 24 кристалла из сверхчистого кремния и германия, каждый размером с хоккейную шайбу, помещённые в холодильник, в котором холоднее, чем в открытом космосе. Если частица тёмной материи столкнётся с одним из этих кристаллов, она вызовет крошечную вибрацию, называемую фононом, а также слабый электрический сигнал.
|
|
|
|
Для регистрации этих едва заметных сигналов кристаллы оснащены сверхпроводящими датчиками, которые работают только при экстремально низких температурах. Вся установка окружена слоями из чистых экранирующих материалов, чтобы фоновое излучение не заглушало сигнал. Слои из меди, полиэтилена, сверхчистого свинца и барьер для защиты от радона используются для снижения фонового излучения до приемлемого уровня.
|
|
|
|
Этап предварительных исследований продлится до осени 2026 года. После этого периода сбора предварительных данных коллаборация SuperCDMS и операционная группа планируют «разогреть» эксперимент, чтобы дополнительно оптимизировать криогенную систему и снизить уровень шума. Ожидается, что период «разогрева» и технического обслуживания продлится до конца 2026 года, после чего в течение года будет вестись сбор данных с детекторами, работающими на полную мощность с оптимизированной чувствительностью.
|
|
|
|
«Наши детекторы с беспрецедентной чувствительностью исследуют области, в которых могут скрываться частицы темной материи с наименьшей массой, — говорит представитель SuperCDMS Присцилла Кушман, профессор Школы физики и астрономии Миннесотского университета. — Это открывает новые возможности для поиска темной материи».
|
|
|
|
Источник
|
