С 2021 по 2023 годы CERN будет искать тёмную материю

Европейская организация по ядерным исследованиям (CERN) намерена провести в 2021-2023 годах эксперимент по поиску частиц, имеющих отношение к загадочной темной материи, – темных фотонов. Соответствующие научные мероприятия были включены на днях в план изысканий организации.

Как пояснили в пресс-службе CERN, объектом изучения на ускорителе – 27-километровом Большом адронном коллайдере (БАК) – станут “легкие и слабо взаимодействующие частицы”. В настоящее время ускоритель проходит модернизацию, после которой его возможности существенно расширятся. Новый эксперимент “дополнит проводимые на БАК поиски темной материи”. Речь идет о гипотетической форме материи, которая не испускает электромагнитного излучения и не взаимодействует с ним напрямую. Поэтому непосредственное наблюдение темной материи затруднено и, не исключено, вообще невозможно. Выяснение природы темной материи помогло бы решить проблему скрытой массы Вселенной.

В CERN новый эксперимент получил название FASER (от англ. Forward Search Experiment). Подчеркивается, что он расширит потенциал ныне действующей исследовательской программы и, как ожидается, даст возможность открыть дополнительно несколько новых элементарных частиц, часть из которых “ассоциируется с темной материей”.

Четыре основных детектора, имеющиеся на БАК, не подходят для обнаружения легких и слабо взаимодействующих частиц. “Они могут двигаться сотни метров без взаимодействия с каким-либо материалом, прежде чем трансформируются в известные науке частицы, которые можно обнаружить, такие, как электроны и позитроны”, – отмечают в CERN. Детектор FASER будет установлен в 480 м от пункта взаимодействия обычных частиц. Последние под воздействием установленных на ускорителях магнитов отклонятся от траектории, а легкие и слабо взаимодействующие частицы продолжат движение, и их “продукты распада” могут быть зафиксированы системой FASER.

Темные фотоны, которые, в частности, будет “ловить” FASER, ассоциируются с темной материей. Директор исследований CERN Экхард Элсен назвал FASER “изящной физической идеей, нацеленной на поиск частиц вне стандартной модели в физике”. “Я рад, что эта идея так эффективно реализуется”, – сказал ученый.

Европейская организация по ядерным исследованиям, созданная 1954 году, – крупнейшая в мире лаборатория физики высоких энергий. Ученые CERN сделали ряд крупных открытий. Так, они обнаружили бозон Хиггса, W- и Z-бозоны, впервые получили атом антиводорода.

Для того, чтобы быть в курсе новостей в сфере науки, подписывайтесь на наш Telegram-канал.