Несколько месяцев испытаний показали, что все настройки устройства выполнены верно. Теперь ученые надеются зафиксировать столкновение атомов ксенона и частиц, которые ранее никому не удавалось обнаружить.
Аппарат LUX (Large Underground Xenon) расположен на глубине более 1,5 километров в Сэнфордском подземном исследовательском центре в США. Расположение под Землей должно защитить результаты экспериментов от космического излучения, которое может «заглушить» сигналы темной материи.
Основу детектора составляют два вложенных друг в друга титановых резервуара, в которых находится 10 тонн жидкого ксенона. Фотоэлектронные датчики контролируют происходящее внутри баков. При этом вся конструкция помещена в еще более крупную систему, которая предназначена для выявления частиц-имитаторов сигналов темной материи.
Столкновения элементов в ксеноне вызывают вспышки света, которые фиксируются фотоэлектронными датчиками. Эти взаимодействия к тому же отбивают электроны у атомов вещества и отправляют их дрейфовать к верхней части камеры. Там они еще раз мерцают, что дает ученым возможность понять, что произошло с частицей. Исследователи будут анализировать характеристики этих коротких свечений и определять тип элементов, взаимодействующих в ксеноне.
«Я в восторге от того, что этот сложный детектор готов ответить, из чего состоит темная материя. У команды теперь есть самый амбициозный инструмент для этого», — рассказала директор одного из отделов лаборатории Натали Паланке-Делабруй.
По оценкам ученых, темная материя составляет около 85% от общей массы Вселенной, а также определяет форму и движение галактик. Она не излучает, не поглощает и не рассеивает свет, поэтому обнаружить ее частицы очень сложно. Исследователи ожидают, что эксперименты на подземном детекторе помогут решить эту проблему.