Ученые физики для объяснения великих тайн Вселенной придумали так называемую темную материю. Но для того чтобы теория была состоятельной, нужно ее экспериментально подтвердить.
И вот ученые всяческими способами пытаются найти следы этой темной материи. В очередном эксперименте коллаборация NEON попыталась найти следы особой разновидности темной материи, а именно легкую темную материю вблизи действующих ядерных реакторов. А что в итоге получилось, я и расскажу вам в данном материале.
Проблема темной материи и попытки ее разрешения
Итак, ученые предположили, что во Вселенной есть темная материя, которой, кстати, гораздо больше, чем обычной. И вполне логично предположили, что по аналогии с обычной, темная материя будет разделяться на подвиды (легкую, тяжелую и т.п.).
Так вот, ученые предположили, что есть легкая темная материя (ЛТМ) и даже определили ее примерные параметры. И предположили, что масса ЛТМ будет лежать в диапазоне от килоэлектронвольт (кэВ) до мегаэлектронвольт (МэВ) — это значительно меньше, чем, например, масса протона.
Также специалисты отмечают, что, скорее всего, ЛТМ должна крайне слабо взаимодействовать с обычной материей. И чтобы попытаться поймать это взаимодействие, нужно будет серьезно постараться. И вот Коллаборация NEON (Neutrino Elastic Scattering Observation with NaI) приняла решение использовать для этих целей ядерный реактор. Но почему именно там?
Ядерный реактор как источник «темного» света
Физики предположили, что ядерные реакторы – это не только источники энергии, но и мощные генераторы фотонов высоких энергий, которые теоретически также могут преобразовываться в так называемые темные фотоны. Темные фотоны – это гипотетические частицы, которые в свою очередь также могут распадаться на частицы ЛТМ.
И чтобы проверить эту теорию, было принято решение разместить недалеко от работающего реактора Ханбит в Южной Корее чувствительный детектор.
И в течение 1,2 лет ученые терпеливо ждали и собирали данные.
Что удалось выяснить ученым?
Итак, после более чем годовой работы детектора ученые оценили полученные данные. И на самом деле никакой сенсации не случилось, и ЛТМ не была зарегистрирована. Однако ученые отмечают, что им удалось установить новые ограничения на то, насколько сильно ЛТМ может взаимодействовать с электронами. В особенности это касается частиц с массой около 100 кэВ. В этом диапазоне NEON улучшил предыдущие результаты в тысячу раз.
Ну что ж, погоня за темной материей продолжается. И по заверениям ученых, каждое новое ограничение приближает их к заветной регистрации темной материи экспериментальным путем.
Что ж, вполне может быть ученым удастся с помощью реакторов уловить ту самую ЛТМ. А может дальнейшие эксперименты покажут, что и вовсе никакой темной материи просто не существует. В любом случае это важная научная работа, которая позволит лучше понять тот самый мир, в котором мы с вами живем.