Австралия запускает эксперимент для раскрытия тайны тёмной материи

Тайна тёмной материи и роль Австралии

Тёмная материя составляет около 85% всей массы Вселенной, но остаётся невидимой и не взаимодействует со светом. Понимание её природы — одна из главных задач современной астрофизики. Австралийские учёные приступили к эксперименту SABRE South, чтобы приблизиться к разгадке этой загадки.

Подземная лаборатория в Стауэлле и измерения мюонов

Эксперимент SABRE South проводится в подземной физической лаборатории Stawell Underground Physics Laboratory (SUPL), расположенной на глубине 1 км в золотом руднике Стауэлл. Лаборатория защищена эквивалентом 3 км водяного слоя, что значительно снижает фон от космических лучей. Измерения показали, что поток мюонов здесь составляет 6,3×10⁻⁸ см⁻² в секунду. Для сравнения, на поверхности Земли ожидается около 8,4 миллиарда мюонов в тех же условиях, то есть под землёй регистрируется всего около 30 тысяч мюонов.

Связь SABRE South с экспериментом DAMA/LIBRA

SABRE South нацелен на проверку результатов итальянского эксперимента DAMA/LIBRA, который обнаружил годовую модуляцию сигнала — изменение числа событий в течение года, связанное с движением Земли через кольцо тёмной материи в галактике. Однако эти данные остаются спорными и не подтверждены другими исследованиями. В отличие от DAMA/LIBRA, SABRE South использует кристаллы йодида натрия с более высокой радиочистотой. Проводя эксперимент в Южном полушарии и сравнивая с аналогичным в Северном, учёные смогут отделить влияние сезонных эффектов от сигналов тёмной материи. Если модуляция вызвана именно тёмной материей, она должна проявляться одинаково в обоих полушариях.

Цели эксперимента и международное сотрудничество

Главная задача SABRE South — проверить годовую модуляцию DAMA/LIBRA с помощью слепого анализа данных, чтобы исключить предвзятость. Проект реализуется в сотрудничестве Австралии, Италии и США, при активном участии институтов Великобритании, Японии и Китая, особенно в области контроля радиоактивности и производства кристаллов. Это первый крупномасштабный эксперимент по физике частиц в Австралии, который выводит страну на передний план мировой науки.

Взгляд в будущее

Эксперимент SABRE South может не только пролить свет на природу тёмной материи, но и изменить наше понимание места человека во Вселенной. Его результаты способны положить конец многолетним спорам и стимулировать развитие новых технологий. Смелый шаг австралийских учёных расширяет границы науки и вдохновляет будущие поколения.