В ЦЕРН запустили эксперимент по поиску частиц темной материи

Эксперимент под названием FASER уже проходит испытания в Большом адронном коллайдере. Сбор данных о частицах, взаимодействующих с темной материей, планируется начать в следующем году.
В ЦЕРН запустили эксперимент по поиску частиц темной материи
CERN

Изучать темную материю очень сложно из-за ее слабого взаимодействия с окружающей средой. Новый эксперимент на БАК позволит приоткрыть завесу тайны над этой субстанцией. Он начнет работать уже в следующем году

FASER, или Forward Search Experiment, исследовательский совет ЦЕРНА одобрил в марте 2019 года. С тех пор инженеры собрали установку по поиску взаимодействующих с темной материей частиц и поставили ее в туннель Большого адронного коллайдера. Теперь физики готовы начать испытание оборудования перед тем, как FASER заработает на полную мощность.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Этот эксперимент предназначен для изучения взаимодействий высокоэнергетических нейтрино и поиска новых, еще не открытых легких и слабо взаимодействующих частиц, которые, согласно расчетам ученых, взаимодействуют с темной материей. В отличие от обычной барионной материи, из которой состоит наблюдаемый мир, темная материя остается невидимой для нашего глаза и приборов. О ее присутствии мы можем судить только по гравитационному влиянию на массивные астрофизические объекты.

Изучение слабовзаимодействующих с барионной материей частиц может дать ключ к разгадке природы темной материи и прольет свет на другие тайны, такие как происхождение масс нейтрино. Физики предполагают, что в результате столкновений частиц в БАК генерируется излучение и слабовзаимодействующие частицы, которые FASER может обнаружить. Это могут быть долгоживущие частицы, способные пролететь сотни метров, перед тем как распадутся на более стабильные составляющие, которые сможет зафиксировать новый детектор.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Установка расположена в неиспользуемом служебном туннеле вдоль оси столкновения лучей, всего в 480 метрах от детектора ATLAS. FASER имеет длину 5 метров и у его входа расположены две сцинтилляторные станции. Они будут устранять фоновые помехи от заряженных частиц, проходящих через стену туннеля из точки взаимодействия ATLAS. Далее в установке расположен дипольный магнит длиной 1,5 метра. За ним следует спектрометр, состоящий из двух магнитов с тремя станциями слежения, по две на каждом конце и одной между магнитами. Каждая станция слежения состоит из слоев детекторов, состоящих из кремниевых полосок.