Вчені зафіксували частинки темної матерії

0
62

Вчені зуміли зафіксувати два випадки взаємодії елементарних частинок великої маси в ході багаторічного експерименту в підземній обсерваторії, і впевнені, що в разі повторення і підтвердження успіху в ході майбутніх спостережень, виявлені частинки стануть кращими кандидатами на роль частинок загадкової темної матерії.

Темна матерія – це досі гіпотетична субстанція, про наявність у Всесвіті якій вперше заговорили астрономи. Вони звернули увагу на те, що сили, з якими притягуються один до одного, галактики і їх скупчення, які утворюють надалі галактичні кластери, не можуть бути пояснені гравітаційними взаємодіями зірок, газопылевых хмар і інших, видимих в телескопи, небесних тіл в них. Згідно з розрахунками, ці сили в кілька разів перевищують ті, що повинні були виникнути.

Тому вчені припустили, що в космосі існує інший вид матерії, який не взаємодіє з електромагнітним випромінюванням, а тому його не можна виявити за допомогою телескопів. Ця матерія, названа за свої передбачувані властивості «темної», повинна складатися з масивних частинок, дуже слабо взаємодіють з атомами, що утворюють звичні нам «видимі» речовини.

Вивченням «темної матерії» займаються в основному вчені-теоретики, створюють моделі і гіпотези на основі все нових і нових космічних спостережень, однак вчені сподіваються, що виявити частинки темної матерії можна і експериментально, детектируя слабкі сплески енергії, які відбуваються, коли частинки темної матерії соударяются з ядрами атомів звичайного речовини. У разі такого зіткнення, частинки відскакують один від одного з виділенням невеликої кількості енергії.

Щоб розрізнити такий сплеск енергії на тлі безлічі інших взаємодій речовини і випромінювання, в США була створена спеціальна підземна Обсерваторія криогенного пошуку темної матерії (Cryogenic Dark Matter Search II – CDMS II). Вона розташована на глибині понад 600 метрів під землею і складається з 30 напівпровідникових кремній-германієвих детекторів розміром з хокейну шайбу, охолоджених до температури мінус 273.1 градуси Цельсія, всього на 0,6 градуса вище температури абсолютного нуля.

У цій обсерваторії, обладнаній у старій шахті з видобутку залізної руди, вчені вважають, що можуть спостерігати слабкі взаємодії частинок, так як сюди не можуть проникнути ні частки звичайної матерії, ні який-небудь тип випромінювання.

Автори публікації з 15 різних наукових установ США, Канади та Швейцарії на чолі з Джоді Кулі з Південного методичного університету в США повідомляють, що їм вдалося засікти два випадки слабкої взаємодії частинок великої маси, з речовиною детекторів. За своїми параметрами виявлені частинки найбільше підходять під теоретичні уявлення про частинки темної матерії, проте два випадки реєстрації – це статистично дуже малий результат. Тому автори статті не можуть стверджувати напевно, що їм вперше вдалося засікти частинки темної матерії. Є ймовірність, що виявлені сплески енергії – це сплеск фонового шуму в напівпровідникових матеріалах детекторів.

Для підтвердження свого результату вченим необхідно зафіксувати, як мінімум, ще п’ять подібних випадків, повідомляє РИА Новости.