Дослідники збираються використати ВАК як пастку для темної матерії

Після ідентифікації бозона Гіггза та прискорення екстремально іонізованих атомів свинцю, вчені розробили новий метод пошуку та “захоплення” частинок темної матерії після оновлення Великого адронного колайдера у 2021 році.

Примарна темна матерія

Ми знаємо про її присутність, однак не можемо взаємодіяти з нею жодним доступним інструментом. Темна матерія – це невидима речовина, яка об’єднує галактику разом. Безпосередньо її ніхто не може виявити, але…

“Ми знаємо напевно, що темний світ існує, і він містить набагато більше енергії, ніж наш,”

коментує дослідження професор фізики з Чиказького університету Ліантао Ван, який вивчає способи пошуку сигналів у великих прискорювачах частинок, таких як ВАК.

Дослідники розробляють метод безпосереднього виявлення частинок з “темного світу”, використовуючи ВАК. Джерело: Зарія Лукіч, Лабораторія Берклі.[/caption]

Хоча “темний світ” і складає понад 95% Всесвіту, тільки за допомогою розуміння наслідків його існування, вчені можуть фактично сказати, що він взагалі існує. Це щось на зразок історії з полтергейстом, якого можна побачити лише тоді, коли він виштовхує щось з полиці. До прикладу, ми знаємо, що існує темна матерія, тому що ми бачимо, як її маса гравітаційно впливає на галактики.

“Цікава особливість в тому, що темні частинки дуже пов’язані з бозоном Гіггза. Деяким чином бозон – це певний портал до темного світу. Можливо навіть саме він і зможе фактично розпастися у ці бажані темні частинки,”

– додав Ван.

Технологія пошуку

Кожну секунду всередині 27-кілометрового ВАК в рамках експериментів стикається більше мільярдів частинок, і кожне таке зіткнення виробляє ще більшу кількість субатомних уламків, що викидаються в усі можливі напрямки. Оновлення ВАК має суттєво спростити процес виявлення потрібних частинок за допомогою підвищення чутливості саме до темних частинок з довгим періодом життя.

Вченим потрібно лише налаштувати систему, щоби відшукувати частинки, які виникають у процесі, а потім розкладати їх трохи повільніше, ніж все інше. Наразі дослідники вже займаються розробкою “пастки” для нової частинки та прогнозують велику ймовірність її відкриття після оновлення прискорювача.

Physical Review Letters (2019), doi: 10.1103/PhysRevLett.122.131801.

Total
91
Shares
91 Shares:
Перегляньте також