У ЦЕРН запустили експеримент з пошуку частинок темної матерії

Експеримент під назвою FASER вже проходить випробування у Великому адронному колайдері. Збір даних про частки, що взаємодіють з темною матерією, планується почати наступного року.

Вивчати темну матерію дуже складно через її слабку взаємодію з навколишнім середовищем. Новий експеримент на БАК дозволить привідкрити завісу таємниці над цією субстанцією. Він почне працювати вже наступного року

FASER, або Forward Search Experiment, дослідницька рада ЦЕРНА схвалила в березні 2019 року. Відтоді інженери зібрали установку з пошуку взаємодіючих з темною матерією частинок і поставили її в тунель Великого адронного колайдера. Тепер фізики готові почати випробування обладнання перед тим, як FASER запрацює на повну потужність.

Цей експеримент призначений для вивчення взаємодій високоенергетичних нейтрино і пошуку нових, ще не відкритих легенів і слабо взаємодіючих частинок, які, згідно з розрахунками вчених, взаємодіють з темною матерією. На відміну від звичайної баріонної матерії, з якої складається спостережуваний світ, темна матерія залишається невидимою для нашого ока і приладів. Про її присутність ми можемо судити тільки з гравітаційного впливу на масивні астрофізичні об'єкти.

Вивчення слабозабезпечуючих з баріонною матерією частинок може дати ключ до розгадки природи темної матерії і проллє світло на інші таємниці, Фізики припускають, що в результаті зіткнень частинок в БАК генерується випромінювання і слабозабезпечуючі частинки, які FASER може виявитися. Це можуть бути довгоживучі частинки, здатні пролетіти сотні метрів, перед тим як розпадуться на більш стабільні складові, які зможе зафіксувати новий детектор.

Установка розташована в невикористовуваному службовому тунелі вздовж осі зіткнення променів, всього в 480 метрах від детектора ATLAS. FASER має довжину 5 метрів і біля його входу розташовані дві сцинтиляторні станції. Вони будуть усувати фонові перешкоди від заряджених частинок, що проходять через стіну тунелю з точки взаємодії ATLASт Далі в установці діяний 1,5. За ним слідує спектрометр, що складається з двох магнітів з трьома станціями стеження, по дві на кожному кінці і однієї між магнітами. Кожна станція стеження складається з шарів детекторів, що складаються з кремнієвих смужок.

FASER також має субдетектор, званий FASERv, який спеціально розроблений для виявлення нейтрино.Нейтрино ще не були виявлені на колайдері, незважаючи на те, що ці установки виробляють ці частинки у величезних кількостях і при високих енергіях.