Създаден е детектор, който може да улови потока от частици тъмна материя
Счита се, че към 80 % от масата на Вселената е тъмна материя, само че какви са тези частици, към този момент науката не знае. Група учени, ръководена от физици от Швейцария, организира серия от опити с еднофотонния детектор SNSPD, който улавя фотоните, зараждащи при конфликта на тъмната материя с елементарната, барионна. Тайната на тъмната материя откривателите към момента не са разгадали, само че са съумели да реализират рекордна прагова сензитивност от към една десета от масата на електрона. Това доста стеснява обсега на търсене на частиците на тъмната материя.
Досега множеството проучвания в региона на търсенето на тъмна материя бяха съсредоточени върху откриването на частици с маси, сравними с тези на известните обикновени частици. Ако тези частици са по-леки от електрона, е малко евентуално водещите модерни принадлежности, употребяващи течен ксенон, да могат да ги записват. Досега нито един опит не е съумял да следи директно тъмната материя. Въпреки това негативният резултат също е от голяма важност, защото разрешава да се изключат частиците тъмна материя в избран диапазон от маси и към този момент потвърдени взаимоотношения.
Международен екип от учени изследва съществуването на частици тъмна материя в необятен диапазон от маси под един мегаелектронволт (MeV). С помощта на модернизиран свръхпроводящ нанопроводников детектор за единични фотони (SNSPD) откривателите доближиха предел на сензитивност от към една десета от масата на електрона, над който съществуването на частици тъмна материя е доста малко евентуално.
„ За първи път успяхме да търсим частици тъмна материя в подобен дребен диапазон на масата, което стана допустимо с помощта на новата детекторна технология “, споделя Лаура Бодис от Университета в Цюрих, първи създател на проучването.
Устройството SNSPD е мощно сензитивно към нискоенергийните фотони, написа Science Daily. Когато фотон попадне в нановлакната, той леко ги нагрява и те мигновено губят свръхпроводимостта си. Проводникът за малко се трансформира в елементарен проводник и това нарастване на електрическото противодействие може да бъде измерено.
За най-новия опит учените са подобрили детектора SNSPD. По-конкретно, те са заменили нановлакната със свръхпроводими микропроводници, с цел да усилят оптимално напречното сечение. Освен това те са трансформирали геометрията му, с цел да усилят чувствителността му към промени в посоката. Както допускат учените, Земята минава през поток от частици на тъмната материя и по този начин посоката им се трансформира през годината. Устройството, което може да открива промени в посоката, оказва помощ да се филтрират събития, които не са свързани с тъмната материя.
„ По-нататъшните софтуерни усъвършенствания на SNSPD ще ни разрешат да откриваме сигнали от частиците тъмна материя с още по-малки маси. Искаме също по този начин да разположим системата подземен, където тя ще бъде по-добре предпазена от другите източници на лъчение “, споделя Титус Нойперт, член на научната стратегия.
