Если вселенная заполнена темным веществом, то оно существует не только в холодном космическом вакууме. В сущности, темное веще- ство можно также обнаружить и у вас в гостиной. Сегодня несколько исследовательских групп соревнуются за первенство в поимке ча- стицы темного вещества в лаборатории. Ставки высоки: ученые той группы, которой удастся поймать частицу темного вещества, про- носящуюся сквозь детектор, окажутся первыми, кто открыл новую форму вещества за две тысячи лет. Основная идея этих экспериментов заключается в следующем: необходим большой кусок чистого материала (такого, как йодид на- трия, оксид алюминия, фреон, германий или кремний), в котором мо- жет происходить взаимодействие частиц темного вещества. Время от времени частица темного вещества может сталкиваться с ядром атома, создавая характерную картину распада. Фотографируя следы частиц, участвующих в этом распаде, ученые смогут подтвердить присутствие темного вещества. Экспериментаторы полны сдержанного оптимизма, поскольку находящееся в их распоряжении чувствительное оборудование предоставляет им наилучшую возможность для наблюдения темного вещества. Наша Солнечная система вращается по орбите вокруг черной дыры в центре Галактики Млечный Путь со скоростью 220 километров в секунду. В результате этого наша планета проходит сквозь значительное количество темного вещества. Согласно расче- там физиков, миллиард частиц темного вещества в секунду пролетает сквозь каждый квадратный метр нашего мира, в том числе сквозь наши тела. Хотя мы живем в «ветре темного вещества», дующем сквозь нашу Солнечную систему, лабораторные эксперименты по обна- ружению темного вещества чрезвычайно сложны из-за того, что частицы темного вещества вступают в столь слабое взаимодействие с обычным веществом. Так, ученые ожидают за год обнаружить от 0,01 до 10 событий, происходящих в килограмме материала, наблю- дающегося в лаборатории. Иными словами, пришлось бы многие годы внимательно наблюдать за большими количествами материала,
чтобы увидеть события, имеющие отношение к столкновениям тем- ного вещества. До сих пор в ходе таких экспериментов, как UKDMC в Велико- британии, ROSEBUD в Канфранке (Испания), SIMPLE в Рустреле (Франция) и Edelweiss в городе Фрежус (Франция), подобных со- бытий обнаружено не было. Эксперимент под названием DAMA (ot Dark Matter— «темное вещество»), проводившийся неподалеку от Рима, вызвал шумиху в 1999 году, когда ученые заявили, что на- блюдали частицы темного вещества. Поскольку в детекторе DAMA используется 100 килограммов йодида натрия, он является самым большим в мире. Однако попытки воспроизвести тот же результат при помощи других детекторов не увенчались успехом — не было обнаружено ничего; и это бросило тень сомнения на данные, полу- ченные в ходе эксперимента DAMA. Физик Дэвид Б. Клайн замечает: «Если детекторы уловят и под- твердят сигнал, то это станет одним из крупнейших достижений двадцать первого столетия... Вскоре может разрешиться величайшая загадка современной астрофизики». Если надежды физиков оправдаются и темное вещество вскоре будет обнаружено, то оно может представить доказательство в поль- зу суперсимметрии (а вероятно, с течением времени и в пользу тео- рии суперструн) без использования ускорителей частиц.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Темное вещество у вас в гостиной» з дисципліни «Загальна астрономія»
