Ученые ТПУ вместе с иностранными коллегами исследуют темную материю в ЦЕРНе
Об этом сообщает пресс-служба вуза.
Ученые Физико-технического института томского политеха исследуют темную материю и занимаются поиском темного бозона — гипотетической частицы-посредника, переносящей дополнительные взаимодействия между нашим, видимым, миром и темной материей. Работа политехников ведется в составе международной научной коллаборации P348 на суперпротонном синхротроне (SPS), входящем в ускорительный комплекс Большого адронного коллайдера.
Новая частица аналогична обычному фотону — кванту света, переносящему электромагнитные взаимодействия между элементарными частицами — но, в отличие от него, обладает массой. После открытия бозона Хиггса на Большом адронном коллайдере центральной проблемой в физике элементарных частиц является исследование фундаментальной проблемы происхождения и природы темной материи, вносящей значительный вклад (порядка 23 %) в массу Вселенной.
В 2014 году российские ученые предложили научному комитету SPSC международной организации ЦЕРН провести эксперимент по поиску легкой темной материи на протонном суперсинхротроне SPS. Только в ЦЕРНе можно получить интенсивность вторичных пучков электронов и мюонов, достаточную для поиска сигнала от темного бозона.
«Предложение было встречено с большим интересом. После многочисленных обсуждений научный комитет ЦЕРНа по новым экспериментам рекомендовал его для проведения первых поисков в 2015 году. Также его рассмотрела рабочая группа Россия-ЦЕРН с принятием решения о реализации первого этапа проекта в рамках программы Минобрнауки России», — рассказали руководитель коллаборации P348, ведущий научный сотрудник Института ядерных исследований РАН Сергей Гниненко и профессор кафедры высшей математики и математической физики Валерий Любовицкий, возглавляющий в ЦЕРНе научную группу ТПУ.
Группа специалистов по физике высоких энергий ТПУ получила приглашение присоединиться к эксперименту в феврале. В мае этого года ученые политеха совместно с коллегами из России, Чили, Швейцарии и Германии в рамках эксперимента, получившего название P348, начали исследования по поиску темного бозона в Европейском центре ядерных исследований (ЦЕРН).
В течение лета в специально выделенной лаборатории ЦЕРНа, совместно с другими учеными, они осуществили сборку, а затем и запуск адронного калориметра для экспериментальной установки P348. Одновременно группа занималась моделированием ожидаемых экспериментальных данных и запуском электроники для надежного обеспечения съема данных с детекторов.
Пробный сеанс на ускорителе, в котором приняли участие ученые ТПУ, проходил с 23 сентября по 7 октября. После эксперимента они приступили к обработке и анализу полученных данных. После первого сеанса на SPS ученые сделают выводы о степени готовности и соответствия компонента детектора целям эксперимента; получат первый физический результат на основе реальной оценки. Если пробный эксперимент пройдет удачно, ученые передадут представление дальнейшего технического проекта в комитет SPSC и продолжат работу над проектом.