Сегодня 24 апреля 2024
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.
Вечерний 3DNews
Каждый будний вечер мы рассылаем сводку новостей без белиберды и рекламы. Две минуты на чтение — и вы в курсе главных событий.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Еженедельный чарт Steam: No Rest for the Wicked стартовала в тройке лидеров, а Dota 2 вплотную приблизилась к Counter-Strike 2 5 ч.
Олдскульный шутер Phantom Fury наконец вышел в Steam, но первые отзывы настораживают 6 ч.
Руководитель поиска Google призвал сотрудников «действовать быстрее», потому что «всё изменилось» 8 ч.
Приближали как могли: военная стратегия Men of War II выйдет в памятный для серии «В тылу врага» день 8 ч.
Стратегия Songs of Conquest в духе «Героев Меча и Магии» вырвется из раннего доступа уже совсем скоро — разработчики объявили дату выхода 9 ч.
Звезда GTA V пролил свет на отменённое дополнение про агента Тревора 10 ч.
«Лаборатория Касперского» выпустила обновлённое решение Kaspersky Symphony XDR 2.0 11 ч.
Нейросеть Adobe Firefly упростила работу с ИИ-инструментами в Photoshop 11 ч.
Apple купила ИИ-стартап Datakalab, который умеет сжимать нейросети для локальных устройств 12 ч.
МТС даст до 500 млн рублей перспективным блокчейн-стартапам 12 ч.
Asus увеличила гарантию на консоли ROG Ally в ответ на массовые поломки кардридеров 3 ч.
Apple просчиталась с оценкой спроса на гарнитуру Vision Pro и вынуждена корректировать планы 4 ч.
Новая статья: Обзор смартфона Infinix NOTE 40: плоскость пассажира 4 ч.
LG начала выпуск двухрежимных OLED-панелей — они поддерживают 1080р/480 Гц и 4К/240 Гц 4 ч.
Смарт-очки Ray-Ban Meta получили поддержку видеосвязи, Apple Music и мультимодального ИИ 5 ч.
Учёные согнули беспроводной канал в терагерцовом диапазоне — слепых зон в 6G-сетях станет меньше 6 ч.
Razer представила флагманскую беспроводную мышь Viper V3 Pro с частотой опроса 8000 Гц 6 ч.
EKWB признала финансовые проблемы, но у компании новый глава и он обещает вернуть её «на достойный путь» 8 ч.
Noctua представила низкопрофильный кулер NH-L12Sx77 высотой 77 мм для мини-ПК 9 ч.
Новое землетрясение на Тайване заставило TSMC эвакуировать персонал чистых комнат 9 ч.