В поисках темной материи

Команда исследователей из Университета Сарагосы (Испания) и Института космической астрофизики (IAS, Франция) разработали «сцинтилляционный болометр» - устройство, которое ученые намерены использовать в попытках обнаружить темную материю во Вселенной и которое будет тестироваться в подземной лаборатории Canfranc в г. Уэска (Испания).

За последнее десятилетие ученые разработали различные криогенные детекторы, самым последним из которых является сцинтилляционный болометр. Это 46-граммовый прибор, содержащий кристалл-сцинтиллятор, изготовленный из висмута, германия и кислорода, который служит детектором темной материи.

Техника определения базируется на одновременной фиксации электромагнитного излучения и тепла, получающимися в результате взаимодействия между детектором и гипотетическими слабовзаимодействующими массивными частицами, с помощью которых согласно разным теоретическим моделям объясняют существование темной материи.

Для того чтобы измерять столь малое количество тепла, детектор должен быть охлажден до температуры, близкой к абсолютному нулю. Вместе с криогенной аппаратурой, экранированная свинцом и брикетами полиэтилена аппаратура установлена в защищенной от космических лучей подземной лаборатории Canfranc.

Темная материя не может быть непосредственно наблюдаема, так как она не излучает. Поэтому для ее определения используются прямые и непрямые методы. Первые включают одновременные регистрации света и тепла (как в сцинтилляционном болометре), тепла и ионизирующего излучения и света и ионизирующего излучения. При непрямых методах вместо поиска частиц темной материи пытаются идентифицировать другие частицы (нейтрино, фотоны и т. п.), рождающиеся при распадах частиц темной материи.