Сегодня 31 марта 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Самая глубокая подземная лаборатория для поиска тёмной материи кратно повысила чувствительность детекторов

В декабре 2023 года сообщалось, что в Китае запущен новый научный объект — самая глубокая в мире лаборатория для поиска тёмной материи и других открытий. На днях в журнале Nature вышла статья, из которой стало известно больше подробностей о готовящихся там экспериментах. На глубине 2400 м установлены датчики с кратно повышенной чувствительностью для детектирования кандидатов в элементарные частицы тёмного вещества.

 Источник изображения: Xinhua

Источник изображения: Xinhua

Первая очередь детекторов в подземной лаборатории в горном массиве Цзиньпин в Китае — в тоннелях построенной там гидроэлектростанции — была запущена в 2010 году. Тогда же стартовали две экспериментальные установки: CDEX (China Dark Matter Experiment) и PandaX (Particle and Astrophysical Xenon Detector).

Детектор CDEX представляет собой твердотельный полупроводниковый датчик в виде 10 кг чистого германия в кристаллическом состоянии. Считается, что 10 кг чувствительной среды способно уловить одно событие в год. Датчик CDEX призван улавливать гипотетические WIMP-частицы (Weakly Interacting Massive Particles) в нижнем диапазоне масс.

Частицы тёмной материи или тёмного вещества, что правильнее с точки зрения определения природы этого явления, могут взаимодействовать с другими частицами только с помощью гравитации. Возможны редкие столкновения с передачей энергии атомам датчиков, что проявится в виде свечения. По интенсивности свечения и траектории можно вычислить параметры исходной частицы.

Поскольку Земля в своём орбитальном и галактическом движении должна пересекать потоки тёмной материи, то рано или поздно эти частицы проявят себя в детекторах. По мере создания новых датчиков и условий обнаружения мы постепенно создаём новые граничные условия физических состояний, которые могут соответствовать неуловимым и невидимым в электромагнитном диапазоне частицам тёмной материи.

 Источник изображения: Liu Weiping et al. / EPJ Web of Conferences

Источник изображения: Liu Weiping et al. / EPJ Web of Conferences

Новый полупроводниковый датчик из германия в только что запущенной лаборатории CJPL-II (China Jinping Underground Laboratory-II) имеет массу около 100 кг, что на порядок повысило частоту возможной регистрации кандидатов в частицы тёмной материи. При этом созданы условия для дальнейшего повышения массы полупроводникового датчика примерно до одной тонны. Когда он будет создан, Китай окажется в этом впереди планеты всей.

Второй эксперимент опирается на датчик из ксенона, находящегося в двух фазовых состояниях — жидком и газообразном. Эксперимент PandaX стартовал со 120 кг. В новых залах лаборатории CJPL-II масса вещества в датчике PandaX-4T повышена до 4 т и в будущем вырастет до 40 или даже до 50 т. Сегодня самый чувствительный датчик такого плана у итальянцев в проекте LNGS XENONnT — он включает 8,6 т. В американском проекте LUX-ZEPLIN масса ксенона достигает 7 т. Для подобных экспериментов крайне важна повторяемость, чтобы отсеять случайные срабатывания детекторов.

 Источник изображения: Science China Press

Источник изображения: Science China Press

В подземной лаборатории CJPL-II в Китае намного лучшие условия для экранирования датчиков от воздействия космических частиц. Также мрамор в китайских шахтах меньше фонит, чем в Европе и США, что также упрощает конструкцию и эксплуатацию датчиков. Неуловимой тёмной материи будет всё труднее и труднее скрываться от учёных и со временем они откроют, в чём её секрет.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Monster Hunter Wilds продолжает бить рекорды Capcom — продажи игры за месяц достигли 10 миллионов копий 21 мин.
Китайская Zhipu AI ворвалась в ИИ-гонку с бесплатным ИИ-агентом AutoGLM Rumination 24 мин.
Бренды вернули рекламу в X с минимальными бюджетами, лишь бы не разгневать Илона Маска 2 ч.
Российский футбольный союз раскрыл, когда ждать релиз отечественного аналога FIFA и EA Sports FC 2 ч.
«Весь бюджет ушёл на анимацию наковальни»: демонстрация боевика Blades of Fire про боевого кузнеца разочаровала игроков 3 ч.
Apple добавит ИИ-врача в приложение «Здоровье» для iPhone 4 ч.
Изменения в лицензионной политике Broadcom VMware побуждают мелких и средних клиентов искать альтернативное решение 19 ч.
IBM сокращает персонал в США, но активно нанимает малоопытных сотрудников в Индии 30-03 01:58
Новая статья: Assassin’s Creed Shadows — мы ждали этого почти двадцать лет. Рецензия 30-03 00:03
Новая статья: Gamesblender № 719: «прощальная» Half-Life 3, сроки выхода The Witcher 4 и ИИ-ассистент от Nvidia 29-03 23:30
Японский консорциум предложил построить плавучий ЦОД с питанием от возобновляемых источников в Иокогаме 2 ч.
Новые нормы энергоэффективности ИИ-ускорителей угрожают бизнесу NVIDIA в Китае 2 ч.
Samsung представила холодильник, который поможет найти потерявшийся смартфон 2 ч.
XPeng: Рынок летающих электромобилей в два раза обойдёт по оборотам автомобильный, но не скоро 5 ч.
Японские власти решились выделить ещё $5,4 млрд поддержки для производителя 2-нм чипов Rapidus 6 ч.
Технически Intel готова упаковывать чипы для клиентов TSMC 8 ч.
Новая статья: Обзор моноблока MSI PRO AP242P 14M: для тех, кому нужны хороший экран и повышенный комфорт 13 ч.
Во второй половине 2025 года выйдет планшет Apple iPad Pro на чипе M5 17 ч.
Первый пуск немецкой ракеты-носителя Spectrum закончился её кувырком и крушением 19 ч.
AOC представила 27-дюймовый игровой монитор Q27G3H с 1440p и 200 Гц за $158 23 ч.