Ученые из Вирджинского технологического университета ведут необычное исследование темной материи, используя для этого древние горные породы вместо современных детекторов. Темная материя составляет около 27% Вселенной, однако ее природа до сих пор не известна, поскольку она почти не взаимодействует с барионной материей, поэтому напрямую не наблюдается.
Физик Патрик Губер возглавляет междисциплинарную команду в этом новаторском проекте. С помощью гранта в $3,5 млн от Национального научного фонда США он открывает лабораторию в Робсон-холле, где планирует проверить теории о темной материи. Идея заключается в том, чтобы найти доказательства прошлых столкновений частиц темной материи с атомами в кристаллических структурах горных пород, ведь эти следы могут оставаться миллиарды лет.
Обычно ученые проводят эксперименты по поиску темной материи под землей, чтобы уменьшить влияние космических лучей, но даже там существует фоновая радиация, которая может затруднять исследования. В таких условиях задача ученых — найти минералы, которые содержат следы этих частиц. К команде присоединился профессор Роберт Боднар, специалист в области минералогии, которого недавно признали членом Национальной академии наук. Боднар поможет в определении соответствующих минералов-детекторов.
Для обработки данных используются современные методы визуализации. Команда Хубера уже проводит трехмерную визуализацию треков частиц в синтетическом фториде лития. Этот материал не будет использоваться как детектор, но будет служить для тестирования новых методов анализа. Такие подходы, по словам Губера, помогут создать устройства ядерной прозрачности, которые могут использоваться для мониторинга ядерных реакторов.
Использование древних радиационных минералов для поиска темной материи кажется рискованным, но потенциально прорывным. «Это выглядит как безумная идея, — говорит Губер, — но именно в этом ее привлекательность».
Если метод сработает, древние камни смогут раскрыть тайны Вселенной, а темная материя перестанет быть неуловимой загадкой для человечества.
Ранее мы сообщали о том, как сверхлегкая темная материя влияет на гравитационные волны неизвестным для науки способом.
По материалам scitechdaily.com
