Напомним нашим читателям, что черная материя — это гипотетичная субстанция, существование которой обязано разъяснить некие эффекты и процессы, наблюдаемые учеными в окружающем нас мире. Согласно имеющейся теории, количество черной материи во Вселенной в 5 раз превосходит количество обыкновенной материи, что было косвенно доказано плодами неких астрономических наблюдений. На данный момент несколько научных групп проводят опыты, в каких с помощью сверхвысокочувствительных датчиков выполняются поиски частиц черной материи. Одним из таковых тестов является опыт XENON, оборудование которого имеет самый большенный и самый чувствительный датчик XENON1T, успевший проработать уже в течение 30 дней, снабжая ученых научными данными.
Отметим, что предшествующий опыт XENON100, в датчике которого использовалось 100 л. водянистого ксенона, за 5 лет собственной работы так и не принес хотимых результатов. Потому ученые выстроили еще больший и наиболее чувствительный датчик XENON1T, суммарная масса которого составляет 3200 килограмм и снутри которого находится 1000 л. водянистого ксенона. Датчик XENON1T является самым огромным ксеноновым датчиком на нынешний денек, он обеспечивает высшую чувствительность при весьма низком уровне шумов, и при его помощи ученые уповают в первый раз «изловить за руку» неуловимые частички черной материи.
В организации XENON Collaboration состоит 135 ученых из США (Соединённые Штаты Америки — государство в Северной Америке), Германии, Италии, Швейцарии, Португалии, Франции, Нидерландов, Израиля, Швеции и Объединенных Арабских Эмиратов. Стройку новейшего датчика велось в подземной лаборатории LNGS с озари 2016 года. Датчик представляет собой большой бак, заполненный для защиты от воздействия наружного мира сверхчистой водой, а расположенное рядом трехэтажное сооружение заполнено оборудованием и компами, управляющими работой датчика.
Основной сенсор датчика XENON1T носит заглавие LXeTPC (liquid xenon time projection chamber) и он размещается снутри криостата, находящегося в центре бака с водой. Криостат поддерживает температуру сенсора в -95 градусов Цельсии, а слой термоизоляции не дозволяет ему заморозить окружающую воду. Тем не наименее, даже всех этих защитных мер не совершенно довольно для того, чтоб оградить сенсор от естественной радиации. Угнетение ее шумов производится с помощью спец фильтрующего оборудования и программного обеспечения, что позволило добиться рекордного уровня радиационной «тишины», нужной для того, чтоб услышать весьма слабенький «глас» частиц черной материи.
Взаимодействия WIMP-частиц с атомами водянистого ксенона приводят к появлению слабеньких вспышек света, которые регистрируются, обмеряются и изучаются учеными. Получаемая пространственная информация дозволяет выделить лишь те действия, которые происходят в центральной области сенсора, там, где распределение плотности и температуры ксенона имеют наивысшую однородность.
За 30-дневный период работы датчика XENON1T ученым не удалось зарегистрировать никаких событий, имеющих отношение к WIMP-частицам черной материи. Тем не наименее, приобретенные данные дозволили оценить чувствительность датчика, которая превосходит чувствительность датчиков всех остальных тестов, что дозволяет расширить границы спектра поисков. «WIMP-частицы еще не были обнаружены, ну и мы не ждали этого так скоро» — ведает Лена Април (Elena Aprile), доктор из Колумбийского института, — «Наилучшие анонсы состоят в том, что датчик продолжает выдавать высокоточные данные, которые в не далеком времени дозволят нам проверить несколько гипотез, касающихся WIMP-частиц, имеющих определенную массу и энергию. И, можно сказать, что с началом работы датчика XENON1T началась новенькая фаза охоты на черную материю».
Источник: