Исследователи, студенты и энтузиасты науки со всего мира наконец-то могут ознакомиться с проектом эксперимента по изучению темной материи SABRE South, запуск которого готовится в подземной физической лаборатории Стауэлла. Краткое содержание технического отчета было опубликовано в журнале Instrumentation в апреле. В статье описываются цели эксперимента, в ходе которого будут получены данные из Южного полушария для подтверждения результатов, ранее полученных в ходе сотрудничества лабораторий DAMA и LIBRA в Италии.
В нем также приводится техническое описание компонентов оборудования, участвующих в эксперименте, включая чувствительные кристаллы и их оснастку, мюонные детекторы и жидкий сцинтиллятор, а также описывается роль каждого из них в обнаружении сигналов темной материи или создании подходящей среды для точного обнаружения. В статье также подробно описаны вспомогательные системы, в том числе устройства калибровки и сбора данных.
Исследователи ожидают, что эксперимент SABRE South начнет собирать данные к концу 2025 года. В настоящее время оборудование транспортируется в подземную лабораторию. Один из руководителей проекта Филлип Уркихо сказал, что эта публикация стала важной вехой в создании установки SABRE South в подземной физической лаборатории Стауэлла (SUPL).
Почти десять лет мы работали над проектом, и эта публикация показывает, сколько усилий было вложено в планирование, исследования и инновации. Оно подчеркивает нашу отнюдь не последнюю роль в глобальных поисках темной материи.
Суть эксперимента по поиску темной материи простыми словами заключается в следующем. Солнце вместе с вращающейся вокруг него Землей движется вокруг центра Млечного пути со скоростью 220 км/с. Солнечную систему все время обдувает встречный ветер из темной материи. Ее основной составляющей ученые считают гипотетическую «слабо взаимодействующую массивную частицу» (WIMP, weakly interacting massive particle). Это тяжелая, электромагнитно нейтральная субатомная частица, которую можно отследить на разнице в скоростях взаимодействия.
Эту разницу ученые надеются уловить за счет вращения Земли вокруг Солнца. Плоскость эклиптики, в которой вращается Земля, расположена под углом к направлению ветра WIMP. Полгода Земля движется как бы «по ветру» (с поправкой на наклонение). Точка максимального совпадения наступает в июне. Затем скорость Земли относительно «темного ветра» начинает снижаться и затем принимает отрицательное значение — мы начинаем двигаться «против ветра». Хуже всего нам приходится в декабре. Проводя дублирующие измерения в Северном и Южном полушарии, ученые хотят максимально точно зафиксировать воздействие ветра WIMP на сверхчувствительные детекторы. Подземное размещение аппаратуры необходимо для устранения помех от обычного космического излучения, достигающего поверхности нашей планеты.
Недавно мы рассказывали о запуске детектора темной материи в космос.
