Передовые квантовые детекторы меняют поиск тёмной материи
Тёмная материя и тёмная энергия составляют около 95% Вселенной, оставляя лишь 5% на обычную, видимую материю. Экспериментальный физик из Техасского университета A&M, доктор Рупак Махапатра, разрабатывает сверхчувствительные полупроводниковые детекторы с криогенными квантовыми сенсорами для исследования этой фундаментальной загадки.
Махапатра сравнивает наше понимание Вселенной с известной притчей:
Это всё равно что пытаться описать слона, трогая только его хвост. Мы чувствуем что-то массивное и сложное, но схватываем лишь крошечную часть.
Тёмная материя, составляющая около 27% Вселенной, отвечает за гравитационное структурирование галактик, в то время как тёмная энергия (около 68%) вызывает ускоренное расширение космоса. Ни то, ни другое не взаимодействует со светом, что делает их прямое наблюдение чрезвычайно сложным.
Группа Махапатры создаёт детекторы, способные уловить крайне редкие взаимодействия частиц тёмной материи с обычным веществом.
Проблема в том, что тёмная материя взаимодействует настолько слабо, что нам нужны детекторы, способные регистрировать события, которые могут происходить раз в год или даже раз в десятилетие,— поясняет учёный.
Команда участвует в передовых экспериментах по поиску тёмной материи, таких как TESSERACT и SuperCDMS. Прорывная методика, предложенная Махапатрой и коллегами в 2014 году, позволила детектировать кандидатов на роль тёмной материи с низкой массой (вимпы), которые ранее были недоступны для наблюдения.
Поиск ведётся по нескольким направлениям: прямое детектирование, косвенные наблюдения и эксперименты на коллайдерах.
Ни один эксперимент не даст всех ответов. Нам нужна синергия между разными методами, чтобы собрать полную картину,
ИИ: В 2026 году подобные фундаментальные исследования как никогда важны. Прорыв в понимании тёмной материи может стать ключом не только к новой физике, но и к революционным квантовым технологиям, влияние которых выйдет далеко за рамки астрофизики.
0 комментариев