Команда, работающие над крупнейшим в мире экспериментом по прямому обнаружению темной материи, завершили в прошлом месяце важный этап и теперь полностью готовы к запуску оборудования, не смотря на задержки вызванные пандемией.

21 сентября официальные лица Министерства энергетики США подписали последние бумаги, связанные с запуском проекта LUX-ZEPLIN, или LZ: сверхчувствительного эксперимента, в котором будет использоваться 10 тонн жидкого ксенона для поиска сигналов взаимодействия с теоретическими частицами темной материи, называемыми WIMP, или слабо взаимодействующие массивные частицы. Веха завершения проекта DOE называется Critical Decision 4 или CD-4.

Темная материя составляет примерно 85% всей материи во Вселенной. Мы знаем, что она там, из-за наблюдаемого гравитационного воздействия на нормальную материю, но пока не знаем, что это такое. LZ предназначен для обнаружения двух вспышек света, возникающих, если WIMP взаимодействует с ядром атома ксенона .

Источник: Sanford Lab
Центральный детектор LZ, расположен внутри большого резервуара для воды на уровне 4850 лаборатории Сэнфорда. 

LZ установлен на глубине полутора километров под землей в Сэнфордском подземном исследовательском центре (Sanford Lab) в Лиде, Южная Дакота. Его глубина обеспечивает естественную защиту от постоянного ливня космических лучей на поверхности Земли, которые являются источником фонового "шума" частиц, который может заглушить сигналы взаимодействия WIMP, которые ищут ученые. LZ также состоит из компонентов, которые были индивидуально отобраны и протестированы на низкий уровень естественного излучения, что также может усложнить поиск.

Майк Хедли, исполнительный директор Sanford Lab, сказал:

Вся команда Sanford Lab поздравляет LZ Collaboration с достижением этой важной вехи. Команда LZ была прекрасным партнером, и мы гордимся тем, что принимаем их в Sanford Lab. Мы с нетерпением ждем сбора данных LZ в следующем году.

Источник: Sanford Lab
Массив фотоумножителей, которые предназначены для обнаружения сигналов, возникающих в резервуаре жидкого ксенона LZ.

Он отметил, что мероприятия по очистке ксенона в Национальной ускорительной лаборатории SLAC были временно отложены из-за сокращений, связанных с COVID-19. Ксенон, очищенный в SLAC, будет отправлен в лабораторию Sanford и преобразован в жидкий ксенон для эксперимента LZ.

Несмотря на это, риски COVID-19 сохраняются, все работы по подготовке запуска систем идут на 80% от максимально скорости. Сотрудники соблюдают строгие меры безопасности. По словам Фиоруччи, на этом этапе ввода в эксплуатацию около 15-20 рабочих LZ разделены на две смены в Sanford Lab, и он ожидает, что такой уровень укомплектования персоналом сохранится до конца этого года.