Поддержать нас
Беларусы на войне
  1. На авторынке «умирает» один из дилеров
  2. Возле Дроздов в Минске есть секретная многоэтажка — информации о ней минимум. Но всплыли данные об одной из квартир
  3. «Меньше кофе надо было пить, не напьетесь вы этого кофе вечно». Беларуску оставил на заправке рейсовый автобус — кто прав
  4. Беларуска назвала свою пенсию после 37 лет работы и попросила других поделиться цифрами. Суммы заметно отличаются
  5. Пропагандист заявил, что 196 политзаключенных, об освобождении которых ранее не было известно, уже на свободе
  6. Без Трампа, но с крупной победой. Сборная США ярко стартовала на домашнем чемпионате мира
  7. «Мы отрежем Крым от России». Командующий Силами беспилотных систем Украины Бровди о стратегии ударов
  8. Беларусь получила щедрый «подарок» из-за границы — его масштабы впечатляют. Но такие «презенты» несут риски для нашей страны


/

Ученые все ближе подходят к разгадке одной из главных тайн Вселенной — природы темной материи и темной энергии, которые составляют около 95% космоса. Несмотря на значительный прогресс в астрономии и физике, привычная материя, из которой состоят звезды, планеты и все видимое вокруг нас, занимает лишь около 5% общей структуры Вселенной, пишет ScienceDaily.

Изображение носит иллюстративный характер. Фото: Freepik
Изображение носит иллюстративный характер. Фото: Freepik

Экспериментальный физик элементарных частиц доктор Рупак Махапатра из Техасского университета A&M работает над тем, чтобы пролить свет на эту «скрытую» часть космоса. Его исследования сосредоточены на разработке передовых полупроводниковых детекторов, оснащенных криогенными квантовыми сенсорами. Эти технологии используются в международных экспериментах и позволяют фиксировать крайне редкие взаимодействия частиц темной материи с обычным веществом.

Махапатра сравнивает нынешнее понимание Вселенной с притчей о слепцах и слоне: «Это похоже на попытку описать слона, прикоснувшись лишь к его хвосту. Мы чувствуем нечто огромное и сложное, но осознаем лишь малую часть целого».

Недавно работа Махапатры и его соавторов была опубликована в авторитетном научном журнале Applied Physics Letters.

Темная материя и темная энергия получили свои названия именно потому, что ученым пока неизвестна их природа. Темная материя составляет большую часть массы галактик и их скоплений, играя ключевую роль в формировании крупномасштабной структуры Вселенной. Темная энергия, в свою очередь, отвечает за ускоренное расширение космоса. Проще говоря, темная материя действует как своего рода «космический клей», а темная энергия заставляет пространство расширяться все быстрее.

Несмотря на свое преобладание, ни темная материя, ни темная энергия не излучают, не поглощают и не отражают свет, что делает их прямое наблюдение крайне сложным. Ученые изучают их косвенно — по гравитационному воздействию на движение галактик и формирование крупных структур. По современным оценкам, около 68% энергии Вселенной приходится на темную энергию и примерно 27% — на темную материю.

В лабораториях Техасского университета A&M команда Махапатры разрабатывает детекторы с исключительной чувствительностью. Эти приборы предназначены для регистрации частиц, которые взаимодействуют с обычным веществом крайне редко — иногда всего один раз в год или даже реже.

Одним из направлений работы стала международная программа поиска темной материи с использованием детектора TESSERACT, в которой участвует ограниченное число научных центров по всему миру, включая Texas A&M. По словам Махапатры, ключевая задача заключается в том, чтобы «усилить сигналы, которые раньше тонули в шуме».

Текущие исследования опираются на более чем 25-летний опыт ученого в развитии технологий регистрации частиц. В рамках эксперимента SuperCDMS Махапатра участвовал в создании одних из самых чувствительных установок для поиска темной материи. В 2014 году в журнале Physical Review Letters он и его коллеги представили метод калориметрического ионизационного детектирования с использованием напряжения, что позволило изучать низкомассивные WIMP-частицы — одного из основных кандидатов на роль темной материи.

В 2022 году Махапатра стал соавтором исследования, посвященного различным подходам к поиску WIMP — от прямого и косвенного обнаружения до экспериментов на ускорителях. Ученые подчеркивают, что только сочетание разных методов может приблизить к решению этой фундаментальной задачи.

По словам исследователя, изучение темной материи выходит далеко за рамки академического интереса. Ее обнаружение может привести к открытию новых фундаментальных законов физики и, возможно, к созданию технологий, о которых сегодня можно лишь догадываться.