"Специалисты Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) разработали двухфазный криогенный детектор на основе аргона и продемонстрировали с его помощью концепцию, которая может быть использована для регистрации света в видимом диапазоне от частиц темной материи", - говорится в сообщении.

Уточняется, что главными кандидатами на роль частиц темной материи являются WIMP (Weakly Interacting Massive Particle) - слабовзаимодействующие массивные частицы. Эксперименты на детекторе показали возможность использования концепции для регистрации света в видимом диапазоне от частиц темной материи. Результаты были опубликованы в журнале The European Physical Journal C.

По словам научного сотрудника ИЯФ СО РАН Владислава Олейникова, часть энергии частиц, регистрируемых в двухфазных детекторах на аргоне, преобразуется в свет в ультрафиолетовом диапазоне с длиной волны 128 нанометров. Ученые решили пойти другим путем и изучить возможность работы в видимом диапазоне.

Он пояснил, что при регистрации частиц в ультрафиолетовом диапазоне в двухфазных детекторах на аргоне используют сместитель спектра - специальный органический порошок (как правило, тетрафенил-бутадиен, ТФБ), который напыляют на стенки детектора. Нанесенный материал смещает спектр излучения в видимый диапазон. Но со временем он может растворяться в жидком аргоне или отслаиваться от поверхности детектора при криогенной температуре, необходимой для работы установки. Другая проблема связана со сложностью напыления ТФБ на стенки детектора больших размеров, поэтому ученые предложили способ работы в видимом диапазоне.

"До нашей работы информация о механизмах излучения в видимом диапазоне была неполной и разрозненной. На одной установке мы смогли изучить как механизмы электролюминесценции (свечение, возникающее при столкновении электронов из жидкости с атомами аргона в высоком электрическом поле - прим. ТАСС), так и механизмы сцинтилляции (световой сигнал, возникающий в области взаимодействия частицы с веществом детектора в видимом диапазоне - прим. ТАСС). Как и ожидалось, интенсивность излучения в видимом диапазоне оказалась ниже, чем в ультрафиолетовом. Тем не менее, используя электролюминесцентный сигнал, возможно регистрировать WIMP с массой выше 10 ГэВ/с2. То есть, если частица тяжелая, она передаст ядру аргона достаточно энергии, чтобы мы смогли наблюдать сигнал от нее", - приводит пресс-служба слова Олейникова.