Новый детектор темной материи дал первые результаты

Опубликованно 28.05.2017 10:02

Международная группа ученых завершила обработку первичных данных, которые были получены с помощью нового детектора темной материи XENON1T.

Темная материя-это гипотетическая форма материи, которая слабо взаимодействует с электромагнитным излучением. Концепция родом из 1940-х годов и ставит перед собой цель объяснения необычных движений галактик. При наблюдении восьми скопление галактик кома в американский астроном Фриц Цвикки (Fritz Zwicky) пришел к выводу, что стабильность последних может осуществляться только при наличии дополнительных источников, масса: запись наблюдаемых звезд объясняет только одну десятую часть от необходимого.

Позже подобная аномалия была обнаружена, для других галактик. Чтобы настроить вашу скорость в общей теории относительности (ото), ученые принимали в рассмотрение новое вещество.

Несмотря на то, что темная материя участвует в гравитационных взаимодействиях, является непосредственное выявление в известных электромагнитных спектров невозможно. По современным представлениям, которые вы, если масса в пять раз больше, чем «обычная» материя состоит из вимпов (Weakly Interacting Massive Particle, WIMP) — гипотетические массивные частицы.

В 2008 году исследователи из проекта DAMA сообщили о сезонных регистрации вимпов. Полученные данные можно интерпретировать так: из-за оборота солнечной системы вокруг центра галактики, земли вокруг солнца скорость планеты изменяется относительно Млечного пути. В результате земли, в зависимости от сезона, изгибы вимпов разное количество.

Тем не менее, эксперимент не удалось воспроизвести. Осенью 2016 года на базе национальной лаборатории Гран-Сассо в Италии работа детектор начал сверхчувствительным вимпов XENON1T. По сравнению с предшественником, XENON100, масса рабочего тела установки новой (газообразного и жидкого ксенона) была в 20 раз выше.

Для минимизации механических воздействий система находится на глубине 1400 метров. Детектор представляет собой цилиндр, в котором под давлением 1,9 бар и при температуре от минус 96 градусов по Цельсию около 3,5 тонн ксенона. Случайных микрообъектных воздействий средств труда защищают несколько слоев воды и других материалов.

Регистрация вимпов происходит следующим образом. Всегда на ксенон-атомы, частицы рассасываются, что приводит к образованию фотонной ионизации газа. Под влиянием электрического поля освободившиеся электроны вылетают из жидкости в газ и фиксируется сцинтиляционным счетчиком. В ходе последующего анализа сигнала ученые события, связанные с распадом изотопов исключаем из рассмотрения.

Согласно выводам новой работы, в течение месяца XENON1T не детектировал события, связанные с рассеяния вимпов на нуклонах. Однако полученных данных достаточно, чтобы установить верхний предел сечения рассеяния (вероятность взаимодействия с точностью 90 процентов.

Результаты исследования будут представлены на сервере препринтов arXiv.org. Ранее удалось астрономам подробная топографическая карта темной материи образуют три группы галактик.

Категория: Технологии