В Национальной лаборатории Лоуренса Беркли стартовал первый этап эксперимента LUX-ZEPLIN (LZ) по улавливанию вимпов — главных кандидатов на роль темной материи. Сверхчувствительный детектор расположен на глубине более 1,5 км в подземном исследовательском центре Сэнфорда в Южной Дакоте.
Основа детектора — два вложенных друг в друга титановых резервуара, содержащих ~ 10 тонн очень чистого жидкого ксенона. Они просматриваются при помощи фотоэлектронных умножителей (ФЭУ), способных обнаруживать слабые источники света. Емкости с газом помещены в более крупной детекторной системе для улавливания частиц, которые могут имитировать сигнал темной материи.
Столкновения частиц в ксеноне вызывают видимые мерцания или вспышки света, которые регистрируются ФЭУ. Такие взаимодействия также будут выбивать электроны из атомов ксенона, заставляя их дрейфовать к верхней части камеры под действием приложенного электрического поля. Там они создадут еще одну вспышку, позволяющую реконструировать пространственное событие. Затем исследователи проанализируют характеристики сцинтилляций (кратковременных люминесценций), чтобы определить типы частиц, взаимодействующих в ксеноне. Таким образом ученые надеются уловить хоть какой-то след темной материи (она не излучает, не поглощает и не рассеивает свет), имеющей, как считается, фундаментальное значение для формирования Вселенной (существование темной материи, как и темной энергии, на которых в совокупности приходится 95,1% видимой Вселенной, до сих пор никак не подтверждено экспериментально).
