Невидимая темная материя
Темная материя остается одним из самых неуловимых явлений для науки сегодня. Ее пытаются обнаружить по всему миру посредством множества научных экспериментов. Одним из наиболее успешных за последнее время оказался DarkSide-50.
Глубоко под горой в итальянских Апеннинах сложный прибор сканирует Вселенную в поисках темной материи. Студенты физического факультета Массачусетского университета сыграли важную роль в последних открытиях эксперимента DarkSide-50 и, более того, были частью этого проекта с самого его зарождения.
Устройство и эксперименты DarkSide-50 поддерживаются Национальным институтом ядерной физики и Национальным научным фондом Италии, а также сотрудничающими учреждениями из Бразилии, Китая, Франции, Польши, Испании и России.
Профессор физики Андреа Покар и его студенты разработали и построили сеть, являющуюся одним из ключевых компонентов DarkSide-50, созданного в 2009 году международной коалицией и размещенного в Национальной лаборатории Гран-Сассо в Италии. Магистранты Артур Керлей и Кристен Рэндл разработали, собрали и установили это тонкое устройство.
Несмотря на то, что о присутствии темной материи можно сделать вывод исходя из ее гравитационного воздействия, физикам очень сложно ее идентифицировать из-за практически полного отсутствия ее взаимодействия с «обычной» материей. В итоге им приходится придумывать новые способы для ее регистрации.
В качестве цели для привлечения частиц, из которых предположительно состоит темная материя, DarkSide-50 использует цистерну жидкого аргона с маленьким карманом газа аргона, расположенным сверху. Жидкий аргон – цель для частиц темной материи, а газовый карман в свою очередь усиливает получаемый сигнал. Аргоновое ядро окружено большим объемом чистой сцинтилляционной жидкости, защищающей его от радиоактивных шумов, которые могут сымитировать сигналы темной материи. Вспышка света, произведенная частицей, столкнувшейся с ядром аргонового атома, станет показателем того, что ученые на верном пути.
Процесс обнаружения темной материи означает, что ученому надо стать абсолютным экспертом во всем, что ей не является. Аспирант Алисса Монте ищет события, происходящие на границах детектора, где сложнее всего собрать свет и где заряд может быть захвачен, или события теряют энергию с краевым эффектом. Ее работа с этими менее «идеальными» участками помогает исследователям понять поведение всего детектора.
Ожидание проявления темной материи – это буквально дзен-подобный процесс.
«Если мы хотим увидеть новую материю, то это будет совершенно новый сигнал, — объясняет Покар. – Все проявляет радиоактивность. Так что вам необходимо знать, как выглядят все эти сигналы в вашем детекторе и как они могут имитировать темную материю. Если одно из событий в итоге проберется, то статистически это будет представлять невероятную важность. Нам придется начать утверждать, что это действительно тот сигнал».
На симпозиуме DarkMatter 2018, прошедшем в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, Монте и остальная команда Покара представили первый доклад о высокой чувствительности инструмента в отношении конкретного класса принципов темной материи. Командой были собраны данные об измерениях, которые они даже не ожидали получить.
«Оказалось, что мы намного более чувствительны любого другого эксперимента, действующего сейчас в диапазоне определенной массы, — рассказывает Покар. – На протяжении нескольких десятилетий исследования раздвигали границы, ища тяжелый материал, но так и не добились результатов. Люди стали спрашивать себя, может быть искать надо в другом месте. И вот мы разработали этот эксперимент, и вслед за нами начали появляться другие подобные эксперименты».
У команды теперь есть «тонкое понимание» того, как их датчик регистрирует фоновые события.
«Никто даже не ожидал, что мы что-то скажем о темной материи низкой массы, а мы добились самой высокой чувствительности в мире, — говорит Покар. – Внезапно, мы стали значимым игроком в этой игре».
Telegram 
Дзен 
VK С помощью ускорителей ученые имитируют процессы, происходившие в первые мгновения жизни Вселенной. Так пытаются решить загадки наблюдаемой реальности: почему материи больше, чем антиматерии, состоят ли кварки из других частиц, как сохраняется барионное число. В этот раз анализ столкновений на коллайдере RHIC предоставил сильное свидетельство того, что барионное число переносится не кварками, а глюонной перемычкой внутри протонов.
Восьмилетнее исследование привело к выводу, противоречащему популярным стереотипам о вреде цифровых гаджетов для подрастающего поколения. Большое количество времени, проведенного перед экранами смартфонов, компьютеров или телевизоров в детстве, оказалось напрямую связано с более высокими когнитивными способностями в подростковом возрасте.
Археологи изучили одну из погребальных камер древнеегипетской гробницы и проследили, как менялась организация захоронений от XXV династии до птолемеевского периода. Исследователи пришли к выводу, что кажущийся беспорядок в гробнице на самом деле подчинялся определенной логике.
В черепах участников битв эпохи Средневековья часто находят отверстия квадратной формы, о происхождении которых спорят специалисты. Авторы нового исследования пришли к выводу, что такое повреждение — следствие смертельного удара по голове палицей.
Анализ почти 69 тысяч видов насекомых помог опровергнуть главенствующую теорию эволюции, которая полвека объясняла устройство колоний пчел, муравьев и ос. Исследователи выяснили, что общепринятый генетический фактор сам по себе не приводит к разделению труда, а настоящий секрет их коллективного выживания кроется в совсем других биологических чертах.
У любителей кофе выявили расхождение в уровнях тестостерона: одна форма этого гормона повышалась вместе с количеством выпитого, а другая, напротив, снижалась. Результат оказался особенно интересным на фоне изменений других показателей, связанных с обменом веществ и здоровьем сердца.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии