Rusijos mokslininkų idėja padės sugauti tamsiąją medžiagą

Iki šiol mokslininkams nepavyko patikimai užfiksuoti nė vienos tamsiosios medžiagos dalelės

VILNIUS, rugpjūčio 21 — Sputnik. Rusijos mokslininkai sukūrė medžiagą tamsiosios medžiagos dalelių gaudymui, praneša RIA Novosti.

Mokslininkai sukūrė hibridinę medžiagą, pagamintą iš plastiko ir reto žemės metalo gadolinio, kuri gali užfiksuoti ir absorbuoti pašalinę spinduliuotę. Šios savybės leidžia jį panaudoti detektorių korpusams, skirtiems aptikti tamsiosios medžiagos daleles, gaminti.

Darbo rezultatai buvo paskelbti žurnale "Materials". Medžiaga skirta "DarkSide 20K" tamsiosios medžiagos aptikimo eksperimentui, kurį planuojama pradėti Italijoje 2025–2026 m.

Visa mokslininkams žinoma medžiaga, iš kurios sudarytos planetos, žvaigždės, galaktikos, tarpžvaigždinės dujos, įvairiais skaičiavimais sudaro nuo 5 iki 15 procentų Visatos masės. Likusi dalis yra tamsoji medžiaga, kuri niekaip nesąveikauja su elektromagnetinėmis bangomis, todėl yra nematoma daugumai esamų prietaisų. Tačiau ji dalyvauja gravitacinėje sąveikoje, todėl mokslininkai įsitikinę, kad ji egzistuoja. Priešingu atveju sunku paaiškinti netipišką kai kurių galaktikų elgesį, tolimų žvaigždžių šviesos iškraipymą ir daugelį kitų astronominių stebėjimų.

Iki šiol mokslininkams nepavyko jokiais signalais patikimai užfiksuoti nė vienos tamsiosios medžiagos dalelės. Nepaisant to, jie pradeda vis daugiau naujų eksperimentų, kuriuose planuoja nustatyti tokių dalelių sąveiką su įprastos medžiagos atomais.

Vienas iš tokių eksperimentų — "DarkSide" — atliekamas Gran Sasso nacionalinėje laboratorijoje Assergi mieste, Italijoje. Mokslininkai čia bando sugauti tamsiosios energijos daleles didžiulėse kamerose, pripildytose inertinių dujų argonu.

Pasak mokslininkų, tamsios energijos dalelės, skrendančios per tokius spąstus, gali susidurti su argono atomais ir išsibarstyti ant jų, atskleisdamos jų buvimą.

Rusijos mokslininkai detektoriaus korpusui pasiūlė hibridinę medžiagą, pagamintą iš plastiko — polimetilmetakrilato, geriau žinomo kaip organinis stiklas. Tai nebrangi medžiaga, kurioje taip pat yra daug vandenilio, kurio atomai prisideda prie pašalinių foninių neutronų gaudymo. Kitas hibridinės medžiagos komponentas yra gadolinis. Jis geriau nei kiti neradioaktyvūs elementai užfiksuoja šiluminius neutronus.

"Tarptautinio projekto “DarkSide 20K", įgyvendinamo Italijos Gran Sasso požeminėje laboratorijoje, metu statoma 20 tonų kamera su skystu argonu, galinti užfiksuoti tamsiosios medžiagos daleles. Šiai kamerai reikalingas apvalkalas, kuris absorbuos foninius neutronus, kad jie nepaveiktų tamsiosios medžiagos dalelių sąveikos su argono branduoliais. Be to, pati apvalkalo medžiaga turi būti itin žemo radioaktyviųjų elementų fono. Tai yra mūsų projekto dalis: dirbame kuriant struktūrinius elementus iš tokios medžiagos", — pranešime spaudai cituojamas vienas iš tyrimo autorių Igoris Avetisovas.

Mokslininkai sukūrė eksperimentinį naujos medžiagos kiekį ir parodė, kad jos grynumo pakanka tamsiosios medžiagos detektoriaus korpusui gaminti.