Километры под землей: в Канаде строят новый детектор темной материи
Источник:
SNOLABТемная материя называется "темной" не из-за цвета, а из-за своей неуловимости, ведь ее до сих пор прямо не обнаружили. Темная материя гравитационно взаимодействует с барионной, обычной материей, но прямо увидеть мы ее не можем. Поэтому вопрос ее обнаружения остро стоит перед учеными.
Чтобы выявить гипотетические частицы темной материи, нужны очень чувствительные сенсоры. На поверхности Земли с этим есть проблема – космическая радиация, которая частично проникает через атмосферу планеты. Измеряется в мюонах (μ) на квадратный метр (кв.м.) в день. На поверхности планеты это значение равняется 15 миллионам μ/кв.м./день. А если мы спустимся на дно шахты Вейла Крейтона в Канаде, то поток мюонов уменьшится до 0,20 μ/кв.м./день. Это и стало выдающимся фактором для решения построить на дне шахты Вейла Крейтона детектор темной материи, который будет расположен на глубине более 2 километров.
Читайте на тему Астрофизики выдвинули новую гипотезу происхождения темной материи
Канадская подземная лаборатория SNOLAB: смотреть видео
Подземный детектор темной материи
Детектор темной материи будет построен в канадской лаборатории SNOLAB, расположенной на глубине 2070 метров в никелевой шахте. Толстая порода над лабораторией обеспечивает защиту от потока мюонов и эквивалентна расположению под водой на глубине 6010 метров.
Чтобы попасть в лабораторию, сначала нужно опуститься на 2 километра. После этого необходимо преодолеть еще около 2 километров, двигаясь по туннелю к SNOLAB. Там – чистая лаборатория, поэтому перед входом нужно принять душ и переодеться в чистую одежду, чтобы не допустить заражения. Там команда специалистов работает над созданием детектора темной материи. Пандемия коронавируса несколько сместила график "вправо" и ученые положительно смотрят на дело.
После завершения монтажа и тестирования, детектор Cryogenic Dark Matter Search начнет поиск неуловимой темной материи. Для этого он будет использовать массив датчиков, охлажденных до температуры, близкой к "абсолютному нулю" – всего лишь 10 микрокельвинов. Это обеспечивает отсутствие "теплового шума", который не позволил бы прибору работать корректно. Регистрация происходит благодаря кристаллам кремния и германия, которые должны выделять энергию при взаимодействии с частицами темной материи. Детектор сможет четко установить, с какой именно частицей контактировали кристаллы.
Ученые надеются, что Cryogenic Dark Matter Search наконец-то зафиксирует неуловимую частицу, что позволит нам досконально изучить и узнать больше о темной материи.