В поисках темной материи: предложены два новых интересных метода

Гдe жe тeмнaя мaтeрия? Пoслe тoгo, кaк пoслeдниe рeзультaты   oстaвили учeныx ни с чeм, нeсмoтря нa примeнeниe сaмыx чувствитeльныx дeтeктoрoв, чaстицы тeмнoй мaтeрии мoжнo пoпытaться нaйти в нeбoльшoм тeoрeтичeскoм диaпaзoнe мaсс и прoчиx xaрaктeристик. Сeйчaс учeныe прeдлaгaют двушничек метода, которые могли бы покрыть эту оставшуюся территорию. Большая раздел массы Вселенной приходится на темную материю (рука об руку 80%). И хотя мы не можем ее усмотреть или потрогать, ученые знают, что ее тяготение искажает изображения удаленных объектов и удерживает галактики вкупе. Начиная с 1980-х годов эксперименты идут один после другим, протекают глубоко в горах и шахтах, когда ученые стиснув зубы пытаются засечь хоть одну частицу темной материи. Без дальних разговоров ученые все чаще задумываются о том, что сии эксперименты ищут не те частицы, а поиск темной материи потребует новых методов. Прежде сих пор поиски темной материи в основном были сосредоточены получай «слабо взаимодействующих массивных частицах» (вимпах, WIMP) —   теоретических частицах весом в кругу 1 ГэВ и 1 ТэВ, между одной и тысячью масс протона. Многие физики при царе горохе ( считают их самыми перспективными кандидатами на круг обязанностей частиц темной материи, поскольку теория подразумевает, аюшки? вимпы должны вносить примерно столько же низы во Вселенную, сколько и темная материя, которую измерили астрономы. Как вот пока эти частицы упорно отказываются выноситься. Все эксперименты, как правило, пытаются найти редкие проявления вимпов, сталкивающихся с атомами в контрольном веществе; в случае с LUX текущий материал —   жидкий ксенон, в других используют твердый германий неужели другие вещества. «Парадигма вимпов сейчас в осаде» по времени стольких неудач, которые существенно сократили число мест, идеже они могут скрываться, говорит Кэтрин Журек с Национальной лаборатории Лоренса Беркли в Беркли, штат Калифорния. Такие частицы могли бы взаимодействовать с обычными частицами в форме докол еще не открытой темной силы. «Идея в книга, что может быть скрытый сектор, в котором наказание материя будет очень легкой и взаимодействовать с обычными частицами в индивидуальном порядке», говорит Журек. «Люди начали раскидываться мыслью об этой парадигме не больше десяти полет назад». Вместо традиционных материалов, которые используются ради (попыток) обнаружения темной материи, группа Журек в первом случае использует гиперпроводящий алюминий, в котором электроны могут перемещаться без какого-либо сопротивления. В сверхпроводнике электроны связываются в си называемые «куперовские пары». Он использует сверхтекучий солнечный, жидкость с нулевой вязкостью из переохлажденных атомов гелия, которые могут идти относительно друг друга без какого-либо сопротивления. Поступающая крупинка темной материи могла бы вступить в контакт с ядром гелия и породить цепную реакцию, которая отправит серию фотонов, квантовых звуковых волн, в TES. Обана метода рассчитаны на очень легкий стук в янус от темной материи, куда легче, чем ожидают отдельные люди эксперименты, и могли бы засечь частицы массой в 1 кэВ, одну миллионную народные) протона. Традиционные эксперименты рассчитаны на частицы весом в 10 МэВ, в десяток тысяч раз тяжелее кэВ. Впрочем, и нынешнее гаметофит экспериментов по поиску темной материи получает освежение. Но даже улучшенные их версии смогут почуять частицы по 10 МэВ в лучшем случае. Если ничего малограмотный найдут, ученые, вероятнее всего, обратятся к предложениям Журек и попытаются порыскать еще более легкие частицы. Но эти эксперименты потребуют дополнительных исследований и разработок в области сверхпроводящего алюминия и сверхтекучего гелия, разработки и непосредственного создания детекторов нате их основе. «Эти эксперименты будут технически сложными, только не очень дорогими», считает Журек. «Поиск в этом направлении начался не вполне потому, что мы не нашли стандартных вимпов», говорит Дэн Бауэр, магистр из Национальной ускорительной лаборатории Ферми в штате Иллинойс, агент SuperCDMS. «Теоретики очень креативны», говорит Боб Якобсен, физик изо Калифорнийского университета в Беркли, работающий на LUX и LZ. Детекторы в основе сверхпроводников и сверхтекучих жидкостей потребуют от физиков разделения их времени посередине текущими поисками и новыми исследованиями, говорит Крис Талли, физик Принстонского университета. «Придется ставить в с эти технологии параллельно с текущими экспериментами», говорит симпатия. Сам он рассчитывает увидеть рабочие макеты поуже через пять-десять лет (хотя сама Журек хлеще склоняется к десятилетнему отрезку времени). Современные эксперименты располагаются глубоко почти землей, чтобы быть защищенными от космических лучей, которые создают сверхштатный шум. Эксперименты на основе сверхпроводников или сверхтекучих жидкостей потребуют экранирования с электромагнитных волн, вроде тех, что у нас в телефонах. Же работа в этом направлении уже ведется.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *