Загадкова темна матерія, яка впливає на еволюцію віддалених галактик, насправді має бути присутня і на Землі. Вчені запропонували нову методику її дослідження за допомогою детекторів нейтрино.
Темна матерія на Землі
Вчені з проєкту TRIUMF, в якому беруть участь кілька американських університетів, нещодавно опублікували наукову працю, де пропонують пошукати темну матерію безпосередньо на Землі. Ця загадкова речовина становить більшу частину маси Всесвіту, але ми практично нічого про неї не знаємо, бо вона нічого не випромінює, не поглинає і надзвичайно слабко взаємодіє з рештою частинок.
Саме тому її переважно шукають за гравітаційним впливом, який вона здійснює на далекі галактики. Однак це зовсім не означає, що її немає і на Землі. Певна кількість частинок, які її складають, має бути присутня на ній постійно. Її у нас навіть має бути на 15 порядків більше, ніж у навколишньому космосі.
Проте енергія цих частинок в середньому становить лише 0,03 еВ, і з рештою атомів нашої планети вони практично не взаємодіють, навіть коли зусібіч оточені ними. Тому традиційними методами виявити їх практично неможливо.
Застосування нейтринних детекторів
І все ж у новому дослідженні науковці запропонували новий метод пошуку тих актів взаємодії темної матерії зі звичайною, які все ж відбуваються. Вони виходили з того припущення, що при такій взаємодії частинки темної матерії можуть не тільки відбиватися від звичайних, а й повністю руйнуватися.
При цьому має народжуватися певна кількість електронів та фотонів, які повинні мати значно більшу енергію, ніж при простих зіткненнях. Щоправда, відбуваються ці події дуже рідко. Тож для їхнього дослідження знадобиться величезний і дуже чутливий детектор і достатньо великий час спостережень.
І такі інструменти вже існують. Йдеться про детектори нейтрино, подібні до Super-Kamiokande, що розташований під горою Ікено в Японії. Вони складаються з великої кількості приладів, які реєструють високоенергетичні електрони з певними характеристиками, які народжуються тоді, коли невидимі частинки все ж взаємодіють зі звичайною речовиною.
У дослідженні вчені оприлюднили методику, як серед безлічі подій, які реєструє Super-Kamiokande, вичленити ті, що відповідають анігіляції темної матерії, яка відбувається всередині сенсора. Щоправда, вчені не впевнені, що вона складається тільки з одного типу частинок і на найважчі з них не розповсюджується.
Але науковці вважають, що найважчі частинки темної матерії все одно мають перебувати десь у центрі Землі, а біля поверхні розташовані значно легші, за якими й буде полювати Super-Kamiokande.
За матеріалами phys.org.
Тільки найцікавіші новини та факти в нашому Telegram-каналі!
Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine
