Установка для поиска темной материи может появиться в России до 2030 года

Российские ученые намерены создать специальный научный комплекс для поиска частиц-кандидатов темной материи — загадочной субстанции, которая, по оценкам исследователей, составляет около 75% всей массы вещества во Вселенной. О планах по реализации проекта рассказал старший научный сотрудник Институт ядерных исследований РАН Петр Сатунин. 

По словам ученого, для регистрации возможных сигналов темной материи специалисты собираются использовать высокоточные устройства — счетчики одиночных фотонов. Такие приборы позволяют фиксировать крайне слабые сигналы и отличать их от фоновых шумов. Их разработкой занимались исследовательские коллективы из Нижнего Новгорода, включая ученых Нижегородский государственный технический университет и Институт физики микроструктур РАН.

Создаваемый комплекс будет включать не только фотонные детекторы, но и специализированное криогенное оборудование. В частности, планируется использование криостата растворения, который способен поддерживать сверхнизкие температуры и тем самым снижать уровень помех при проведении измерений. Внутри установки разместят небольшой резонатор длиной около десяти сантиметров и магнитную систему, необходимую для регистрации процессов преобразования гипотетических частиц темной материи в фотоны.

Исследователи рассчитывают, что при прохождении через магнитное поле такие частицы с крайне малой вероятностью могут преобразовываться в световые кванты. Именно подобные редкие события ученые надеются зафиксировать. Уже создан прототип резонатора, а запуск экспериментальной установки может состояться в ближайшие годы. Полноценное завершение проекта ожидается до конца десятилетия.

Поиск темной материи ведется в мире на протяжении многих лет, однако убедительных доказательств ее существования пока не получено. Косвенные данные, в частности наблюдения за движением звезд в галактиках, указывают на наличие невидимой массы, влияющей на гравитационные процессы. Одной из наиболее обсуждаемых гипотез остается существование аксионов — чрезвычайно легких частиц, которые могут входить в состав темной материи. Ученые надеются, что новые технологии позволят приблизиться к разгадке одной из главных тайн современной физики.

Читайте также: