Чувствительный детектор темного вещества

16.07.2022

Самый чувствительный в мире детектор темного вещества начал научную работу после прохождения тестов в течение 60 дней. Установка расположена на глубине 1,5 км в Подземном исследовательском центре Сэнфорда в городе Лид в штате Южная Дакота. Чувствительность прибора оценивается в 50 раз выше, чем у предыдущей установки. Данные о событиях прибор будет собирать не менее 1000 дней без какой-либо гарантии получения результата.

При поиске темного вещества даже отрицательный результат - это шаг вперед. Поиск в определенном диапазоне масс и энергий заставляет корректировать физическую модель этой гипотетической частицы, задавшей саму основу нашей Вселенной. Именно частицы, поэтому кальку с английского "темная материя" в русском языке правильно менять на "темное вещество". Материей может быть также поле, это более широкое понятие, а частица, все же, это вещество.

Новый эксперимент LUX-ZEPLIN (LZ) опирается на два прежних - LUX и ZEPLIN, но представлен более масштабной установкой. Так, если в предыдущем опыте для поиска событий (столкновений частиц обычного и темного вещества) использовалось 360 кг жидкого ксенона, то теперь резервуар содержит 7,7 т жидкого и охлажденного до криогенных температур ксенона. Также контейнер пополнился новыми датчиками, даже двумя типами датчиков: один для обнаружения вспышек от взаимодействия темного вещества с атомами ксенона и другой для обнаружения электронов, выбитых таким столкновением.

Вокруг емкости с ксеноном размещен резервуар с обычной водой и датчиками для регистраций известных науке частиц. Подобная организация позволяет регистрировать события одновременно в ксеноне и в воде. И если события произошли одновременно, то это позволяет сразу исключить темное вещество, которое в заданном масштабе с атомами воды никак не взаимодействует. Относительно большая глубина размещения установки и водяной экран позволяют в значительной степени снизить шум - детектирование частиц обычного вещества.

В тестовом режиме установка работала 60 дней поле запуска в декабре 2021 года. По результатам проверки вышла статья. Теперь прибор будет не менее 1000 дней собирать данные в надежде зарегистрировать столкновение частицы темного вещества с атомом ксенона, которое происходит с теоретической вероятностью не чаще двух раз в год.

В эксперименте LUX-ZEPLIN ученые ищут частицу WIMP (Weakly Interacting Massive Particle) - гипотетическую слабовзаимодействующую массивную частицу. С атомами обычного вещества "вимпы" взаимодействуют только с помощью гравитации или слабых взаимодействий. Повышение общей чувствительности установки до 50 раз дает надежду, что в сети ученых, все же, что-то попадет.

<< Назад: Перовскитные солнечные элементы 17.07.2022

>> Вперед: Новый способ получения альтернативного топлива 16.07.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Метод безоперационного лечения неврологических заболеваний 15.05.2023 Американские ученые разработали неинвазивный способ удаления проблемных нейронных цепей, позволяющий лечить серьезные неврологические заболевания без обычной в случае операции головного мозга. Исследователи из Медицинской школы Университета Вирджинии вместе с коллегами из Стэнфордского университета впервые применили для проникновения в мозг не скальпель или зонд, а ультразвуковые волны низкой интенсивности в сочетании с несущие нейротоксины микропузырями. Это позволило им адресно доставить препарат в проблемные клетки и убить их, сохраняя окружающие здоровые клетки и общую архитектуру нейронных связей, в то время как доступные в настоящее время хирургические подходы повреждают все клетки в обработанном участке мозга. Ученые считают, что их открытие может совершить революцию в лечении самых сложных неврологических заболеваний, таких как эпилепсия, двигательные расстройства и многие другие. Эта новая хирургическая стратегия может заменить существующие нейрохирургические процедуры, а также использоваться для терапии неврологических расстройств, которые пока не поддаются лечению. мозга. - Этот уникальный подход удаляет больные клетки мозга, сохраняет соседние здоровые клетки, не нарушая даже кожу головы. Авторы уже продемонстрировали эффективность новой методики, получившей название PING в лечении эпилепсии на двух лабораторных моделях. Известно, что около трети пациентов с эпилепсией не реагируют на противосудорожные препараты и для устранения приступов требуется опасное хирургическое вмешательство. Специалисты уверены, что их метод поможет этим людям. Мы надеемся, что стратегия PING станет ключевым элементом в следующем поколении очень точных, неинвазивных нейрохирургических подходов к лечению основных неврологических расстройств.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025