Благодаря системе сбора данных, разработанной в Университете Рочестера, ученые провели самые масштабные на сегодняшний день исследования по поиску состава загадочной темной материи.
Об этом объявила Лаборатория Лоуренса Беркли, которая возглавляет эксперимент с использованием самого чувствительного детектора темной материи в мире, LUX-ZEPLIN (LZ), расположенного на глубине 4850 футов под землей в Южной Дакоте.
В коллаборации LZ участвуют восемь студентов и исследователей из Университета Рочестера. Руководит группой профессор Фрэнк Вулфс из Департамента физики и астрономии.
«Это отражает качество нашей команды, когда такая небольшая группа, как наша, может оказать значительное влияние на одно из самых интригующих явлений современной физики», — говорит Вулфс.
В 5 раз лучше результаты благодаря системе из Рочестера
Галактики во Вселенной, по мнению ученых, окутаны темной материей. Однако то, что именно составляет эту материю, до сих пор остается загадкой.
Согласно основной теории, темная материя состоит из слабо взаимодействующих массивных частиц (WIMPs). Хотя никто никогда не видел WIMP, ученые из коллаборации LZ активно ведут поиски.
Теперь, согласно результатам LZ, их исследования продвинулись значительно дальше благодаря вкладу Университета Рочестера. Новый результат эксперимента ограничивает возможные параметры WIMP.
«Если сравнить поиск темной материи с поиском закопанного клада, мы выкопали почти в пять раз глубже, чем кто-либо до нас», — говорит Скотт Кравиц, заместитель координатора эксперимента LZ и профессор Техасского университета в Остине. «Это не делается миллионом лопат. Это делается с помощью новых инструментов».
Одним из таких инструментов стала разработанная в Рочестере система цифровой электроники для сбора данных эксперимента LZ.
Лидирующая роль в поиске WIMP
Разработкой и эксплуатацией этой системы занимаются старший научный сотрудник Дев Ашир Кхайтан и старший инженер-исследователь Эрик Друшкевич из Университета Рочестера.
«Это невероятное ощущение — создавать инструменты, которые могут помочь нам раскрыть самые глубокие тайны Вселенной», — говорит Кхайтан.
Группа из Рочестера также возглавляет усилия по изучению уникальных взаимодействий WIMP с барионной материей и является пионером в поиске нейтринных сигналов от далекой коллапсирующей звезды — сигнал, который может происходить только три раза в столетие в Млечном Пути.
«Очень захватывающе обрабатывать данные со скоростью более полутерабайта в секунду, непрерывно на протяжении многих лет, решая загадку состава Вселенной», — добавляет Друшкевич.
Последний результат основан на данных, собранных за 280 дней. Планируется собрать данные за 1000 дней до завершения эксперимента в 2028 году.