Technology

Оновлений Великий адронний коллайдер допоможе вченим виявити темну матерію

Після того, як в 2021 році прискорювач зарядженихчастинок Великий адронний коллайдер (ВАК) знову буде запущено після поновлення і зможе знову зіштовхувати частки одна з одною, вчені сподіваються, за допомогою нього нарешті відкрити невловиму темну матерію. Фізики не одне десятиліття марно намагаються виявити частинки темної матерії, на які припадає основна маса нашого Всесвіту. Однак тепер у дослідників з'явилася нова мета в цих пошуках: щодо важка і довгоживуча частка, яку можна отримати в результаті високоенергетичних зіткнень на ВАК.

На думку деяких фізиків, ця частка час відчасу може взаємодіяти з темною матерією. Якщо ці припущення підтвердяться, то це може вказати дослідникам на потрібний напрямок в пошуках невловимого речовини.

У новій статті, опублікованій в журналі PhysicalReview Letters, йдеться про те, як вже встановлені на БАК системи, як системи, здатні визначити ці довгоживучі частки. Їх називаються довгоживучими тому, що рухаються вони повільніше, а існують довше, ніж інші частинки, одержувані в експериментах на колайдері.

Вказується, що основна проблема полягає втому, як виявити подія їх появи серед інших частинок. Як вказується в прес-релізі, опублікованому на сайті Phys.org, все це відбувається в лічені наносекунди. При цьому кожну секунду всередині 27-кілометрового БАК в рамках експериментів стикаються більш мільярдів частинок, і кожне таке зіткнення виробляє ще більшу кількість субатомних уламків, що викидаються в усіх можливих напрямках. Оновлення БАК має суттєво спростити процес виявлення потрібних частинок.

«Ми очікуємо, що укупі з тими інструментами, щовже встановлені на БАК, новий метод дозволить підвищити шанси на виявлення довгоживучих частинок більш ніж на один порядок », - коментує науковий співробітник Чиказького університету Цзя Лю.

Експериментатори вже працюють над спорудженнямнової пастки. Коли ВАК у 2021 році знову запустять після десятикратного підвищення його світності, все три головних датчика будуть використовувати нову систему.

«Ми думаємо, що потенціал ефективності системи зросте багаторазово», - додає Лю.

«Якщо ці частки там, то ми просто зобов'язані знайти спосіб їх виявлення. Зазвичай ключем до відповіді є правильно поставлене питання », - додає фізик льяним Тао Ван з того ж університету Чикаго.

Обговорити новину можна в нашому Telegram-чаті.