Отдел науки Министерства энергетики США (U.S. DepartmentofEnergу) и Национальный научный фонд США (National Science Foundation, NSF) не так давно одобрили проведение LUX-Zeplin (LZ) — эксперимента, предусматривающего «охот» на темную материю — невидимое вещество, которым, по мнению учёных, может быть представлена большая часть Вселенной. Команду учёных, представляющих Йельский университет, возглавил профессор физики Daniel McKinsey.
По его словам, устройство LZ, которое относится к числу самых чувствительных датчиков в мире, позволит значительно увеличить эффективность уже существующей технологии LUX (Large Underground Xenon), предусматривающей поиск темной материи посредством датчика с жидким ксеноном, находящимся на 1,5-километровой глубине. Устройство находится в Sanford Underground Research Facility, построенном под горным массивом Блэк-Хилс (Южная Дакота). Новое устройство LZ позволит повысить масштабы и эффективность оригинальной технологии LUX, убеждены учёные.
LZ — это международный проект, в реализацию которого вовлечены учёные из 29-ти научно-исследовательских учреждений США, России, Португалии и Великобритании. Управляет экспериментом лаборатория Lawrence Berkeley National Lab Министерства энергетики США.
Темную материю невозможно ни увидеть, ни почувствовать, тем не менее её существование позволяет объяснить ряд важных процессов и явлений во Вселенной, в частности, структурную целостность галактик.
В основу LZ положено предположение, согласно которому темная материя состоит из вимпов (WIMP, Weakly Interacting Massive Particle) — гипотетических слабовзаимодействующих массивных частиц, которые проходят через обычную материю практически незаметно. Учёные, проводя описываемый эксперимент, попытаются идентифицировать эти частицы по мере того, как они будут проходить через контейнер, заполненный плотным, жидким ксеноном. Контейнер, окружённый решёткой из высокотехнологических световых сенсоров и прочих систем, будет помещён в бак с водой.
Размещение устройства в колодце угольной шахты позволит избежать воздействия космических лучей, уверяют учёные. Тем не менее, нейтрино и гамма-лучи смогут «просачиваться» в устройство, где, вероятней всего, будут сталкиваться с электронами. Учёные уверяют, что смогут идентифицировать и исключать подобного рода соударения.
Исследователи не теряют надежды на то, что среди этих столкновений им удастся идентифицировать признаки, указывающие на наличие темной материи.
LZ, по словам руководителей проекта, будет не только шире своего предшественника, но и практически на метр выше, что позволит увеличить количество ксенона в 28 раз.
Старт экспериментов в LZ запланирован на 2017 год, причем параллельно будут проводиться испытания и в LUX.
