Российский детектор тёмной материи первым зафиксировал необычный сигнал

Егор Фролов и Алексей Бузулуцков возле прототипа двухфазного детектора, разработанного в ИЯФ СО РАН.

Егор Фролов и Алексей Бузулуцков возле прототипа двухфазного детектора, разработанного в ИЯФ СО РАН.
Фото Юлия Клюшникова/ИЯФ СО РАН.

В рамках международной коллаборации по поиску тёмной материи DarkSide новосибирские учёные столкнулись с необычным сигналом на детекторе, изготовленном в ИЯФ СО РАН специально для этого эксперимента. Об этом сообщается в пресс-релизе института.

Это совершенно новое явление в физике регистрации ионизирующего излучения.

Поиски тёмной материи осложняются тем, что эта загадочная субстанция недоступна прямому наблюдению. Тёмная материя проявляет себя только гравитационным воздействием на видимую материю.

При этом согласно расчётам учёных на тёмную материю приходится около 25% всей массы Вселенной.

В Национальной лаборатории Гран-Сассо в Италии уже более десяти лет проводится один из крупнейших экспериментов по поиску сигнала от тёмной материи с помощью детектора DarkSide-50.

Недавно к этому эксперименту присоединилась группа российских исследователей из ИЯФ СО РАН и Новосибирского государственного университета. Они собирают и анализируют данные, полученные на детекторе собственного производства.

"Наличие скрытой массы во Вселенной теоретически доказано, но что она на самом деле собой представляет, какова ее природа, — неизвестно. Есть ряд экспериментов по прямому поиску темной материи. Они проводятся на большой глубине под землей, чтобы свести к минимуму воздействие космических лучей, с помощью специальных детекторов на основе благородных газов — аргона и ксенона. […] Мы имеем возможность изучать подобные сигналы у себя в институте, на прототипе двухфазного детектора на основе жидкого аргона", — сообщает аспирант ИЯФ СО РАН Егор Фролов.

Недавно российские исследователи засекли странное явление на своём детекторе. В его сигнале появились необычные медленные компоненты. Их необычность в том, что неизвестно откуда они появляются, а также в том, что они возрастают с увеличением электрического поля.

Эти компоненты новосибирские физики обнаружили на своем детекторе первыми.

В данный момент ученые разрабатывают теоретическую модель эксперимента DarkSide. Они поставили себе цель выяснить природу необычных медленных компонент и описать ее, включив в теоретическую модель. Однако для этого потребуется провести ещё ряд экспериментов.

Главный научный сотрудник ИЯФ СО РАН Алексей Бузулуцков отмечает, что, "скорее всего, все детекторы по поиску темной материи объединятся в одну глобальную коллаборацию".

Прототип двухфазного детектора был изготовлен новосибирскими учёными специально для проекта DarkSide. Объём его камеры составляет 10 литров, в то время как стандартный детектор по поиску тёмной материи рассчитан на 100 литров. Он может содержать до четырёх килограммов жидкого аргона.

Сравнительно малые размеры российского детектора позволяют быстро менять его конфигурацию: разбирать и собирать снова, менять детали. Это позволяет новосибирским учёным оперативно модифицировать устройство под специфические задачи и проводить исследования на мировом уровне.

Недавно мы рассказывали о том, что в поисках тёмной материи учёные зафиксировали сигнал от тёмной энергии. Писали мы и о новом детекторе гравитационных волн, который получил не регистрировавшиеся ранее сигналы. Также мы сообщали о том, что необычное рентгеновское излучение нейтронных звёзд может быть сигналом от тёмной материи.

Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе "Наука" на медиаплатформе "Смотрим".