Частицы могут быть замечены, когда они врезаются в электроны или атомные ядра в кристаллах. Команда ученых предлагает использовать алмазы для поиска таинственного вещества. Детекторы, содержащие кристаллы, могут обнаружить потенциальные частицы темной материи с относительно малыми массами, сообщают исследователи в « Physical Review» от 15 июня.
Темная материя - это неопознанное вещество, которое, по мнению ученых, должно существовать для объяснения космических наблюдений, таких как скорости движения звезд в галактиках. Наиболее популярной идеей было то, что темная материя состоит из субатомных частиц, известных как WIMP или слабо взаимодействующих массивных частиц. Но обширные поиски этих огромных WIMP оказались пустыми .
С исчезновением WIMP ученые начали искать потенциальные частицы темной материи, которые были бы менее массивными . Вот где могут светить алмазные детекторы. И выращенные в лаборатории алмазы теперь доступны и относительно доступны.
Кристаллы будут охлаждаться почти до абсолютного нуля (–273,15 ° С) и снабжаться датчиками для обнаружения звуковых волн, которые могут возникнуть при попадании частицы темной материи в атомное ядро или электрон в алмазе.
Ученые ранее делали подобные детекторы, используя другие типы кристаллов, такие как германий и кремний. Но у алмаза есть некоторые дополнительные преимущества. Атомы углерода, составляющие алмаз, легче, чем атомы кремния или германия, поэтому детекторы алмазов могут обнаруживать более легкие частицы темной материи, сталкивающиеся с атомными ядрами. А алмаз может быть сделан более чистым, чем другие кристаллы, состоящие в основном из одного типа или изотопа углерода. Это облегчает измерение вибраций, вызываемых потенциальными частицами темной материи, говорит соавтор исследования Ноа Курински, физик из Фермилаб в Батавии, штат Иллинойс. «Это совершенный совершенный кристалл».
