Çàãàäêà íåâèäèìîé Âñåëåííîé: â Ðîññèè ñîçäàäóò äåòåêòîð äëÿ ïîèìêè òåìíîé ìàòåðèè
Ê 2030 ãîäó â Ðîññèè äîëæíà ïîÿâèòüñÿ óíèêàëüíàÿ ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ óñòàíîâêà, öåëü êîòîðîé — îáíàðóæåíèå ÷àñòèö, èç êîòîðûõ ïðåäïîëîæèòåëüíî ñîñòîèò ò¸ìíàÿ ìàòåðèÿ. Ýòà òàèíñòâåííàÿ ñóáñòàíöèÿ, íåâèäèìàÿ äëÿ ñîâðåìåííûõ ïðèáîðîâ, ñîãëàñíî ðàñ÷åòàì, ñîñòàâëÿåò îêîëî òðåõ ÷åòâåðòåé âñåé ìàòåðèàëüíîé ìàññû êîñìîñà. Î äåòàëÿõ àìáèöèîçíîãî ïðîåêòà â áåñåäå ñ êîððåñïîíäåíòîì ÒÀÑÑ ðàññêàçàë Ïåòð Ñàòóíèí, ñòàðøèé íàó÷íûé ñîòðóäíèê Èíñòèòóòà ÿäåðíûõ èññëåäîâàíèé ÐÀÍ.
Êëþ÷åâûì èíñòðóìåíòîì â ýòîé îõîòå ñòàíóò ñâåðõ÷óâñòâèòåëüíûå ñ÷åò÷èêè îäèíî÷íûõ ôîòîíîâ. Èõ ðàçðàáîòêîé çàíèìàëèñü ó÷åíûå èç Íèæåãîðîäñêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî òåõíè÷åñêîãî óíèâåðñèòåòà è Èíñòèòóòà ôèçèêè ìèêðîñòðóêòóð.  îñíîâå ðàáîòû ýòèõ óñòðîéñòâ ëåæèò ìàêðîñêîïè÷åñêîå êâàíòîâîå òóííåëèðîâàíèå — ÿâëåíèå, çà îòêðûòèå êîòîðîãî â 2025 ãîäó áûëà âðó÷åíà Íîáåëåâñêàÿ ïðåìèÿ ïî ôèçèêå. Îíî äåìîíñòðèðóåò ïðîÿâëåíèå êâàíòîâûõ çàêîíîâ â ìàêðîñêîïè÷åñêèõ ñèñòåìàõ.
“Ñ÷åò÷èê îäèíî÷íûõ ôîòîíîâ ìîæíî ïðèìåíÿòü â òîì ÷èñëå è â äåòåêòèðîâàíèè òåìíîé ìàòåðèè, ÷òî ìû è ñîáèðàåìñÿ ñäåëàòü. Òàêèå ñ÷åò÷èêè ðàçðàáîòàëè íàøè êîëëåãè â Íèæíåì Íîâãîðîäå, â Íèæåãîðîäñêîì òåõíè÷åñêîì óíèâåðñèòåòå è â Èíñòèòóòå ôèçèêè ìèêðîñòðóêòóð. Ó íèõ î÷åíü ìàëåíüêîå âðåìÿ ëîæíûõ ñðàáàòûâàíèé, êîòîðûå ìîãóò áûòü èç-çà êâàíòîâîãî òóííåëèðîâàíèÿ. Ýòî ïîçâîëÿåò ñ âûñîêîé òî÷íîñòüþ ïîïðîáîâàòü ïîìåðèòü òåìíóþ ìàòåðèþ îïðåäåëåííîé ìàññû”, — ïîÿñíèë Ñàòóíèí.
Ïðèíöèï ïîèñêà îñíîâàí íà ãèïîòåçå, ÷òî ÷àñòèöû òåìíîé ìàòåðèè, ïðîõîäÿ ÷åðåç ñèëüíîå ìàãíèòíîå ïîëå âíóòðè óñòàíîâêè, ìîãóò ñ êðàéíå íèçêîé âåðîÿòíîñòüþ ïðåâðàùàòüñÿ â ôîòîíû. Èìåííî ýòè ðåäêèå âñïûøêè ñâåòà è ïðåäñòîèò óëîâèòü. Äëÿ ìèíèìèçàöèè ïîìåõ êîìïëåêñ áóäåò âêëþ÷àòü â ñåáÿ êðèîñòàò ðàñòâîðåíèÿ — äîðîãîñòîÿùåå êðèîãåííîå îáîðóäîâàíèå äëÿ ïîääåðæàíèÿ ñâåðõíèçêèõ òåìïåðàòóð. Îäèí òàêîé àïïàðàò óæå åñòü â Íèæíåì Íîâãîðîäå, à äëÿ ýêñïåðèìåíòà ïëàíèðóåòñÿ ïðèîáðåñòè âòîðîé.
“Ýòî òàêèå äîðîãèå óñòàíîâêè, âîò è òàêàÿ óñòàíîâêà îäíà åñòü êàê ðàç â Íèæíåì Íîâãîðîäå, ïëàíèðóåòñÿ êóïèòü åùå îäíó. Âíóòðè áóäåò ìàëåíüêèé ðåçîíàòîð, äèàìåòðîì îêîëî 2 ñì, äëèíîé 10 ñì, à òàêæå ìàãíèò. <…> Äî 2030 ãîäà âñå áóäåò”, — îòìåòèë ó÷åíûé.
Ïî åãî ñëîâàì, ïðîòîòèï ðåçîíàòîðà óæå ñîçäàí, à çàïóñê âñåãî êîìïëåêñà ìîæåò ñîñòîÿòüñÿ â áëèæàéøèå äâà ãîäà. Ìíîãîëåòíèå ïîïûòêè îáíàðóæèòü òåìíóþ ìàòåðèþ ïîêà íå óâåí÷àëèñü óñïåõîì. Àñòðîíîìè÷åñêèå íàáëþäåíèÿ, â ÷àñòíîñòè àíîìàëüíî âûñîêàÿ ñêîðîñòü âðàùåíèÿ çâåçä â ãàëàêòèêàõ, óáåäèòåëüíî ñâèäåòåëüñòâóþò î å¸ ñóùåñòâîâàíèè, îäíàêî íè îäíà ÷àñòèöà Ñòàíäàðòíîé ìîäåëè ôèçèêè íà ýòó ðîëü íå ïîäõîäèò.
Îäíèì èç ãëàâíûõ ïðåòåíäåíòîâ ñ÷èòàþòñÿ àêñèîíû — ãèïîòåòè÷åñêèå ñâåðõëåãêèå ÷àñòèöû.
“Ñåé÷àñ îäíà èç ïîïóëÿðíûõ ìîäåëåé — ýòî òàê íàçûâàåìûå àêñèîíû, î÷åíü ëåãêèå ÷àñòèöû. <…> Ìû èùåì òàêóþ òåìíóþ ìàòåðèþ, ñ÷èòàÿ, ÷òî ÷àñòèöû âñå-òàêè åñòü çäåñü íà Çåìëå è òàêàÿ òåìíàÿ ìàòåðèÿ äîëæíà ïðîñòî ïðîéòè ÷åðåç ìàãíèòíîå ïîëå è ñ î÷åíü ìàëåíüêîé âåðîÿòíîñòüþ êîíâåðòèðîâàòüñÿ â ôîòîí. Èìåííî òàêèå ñîáûòèÿ ìû ïîïûòàåìñÿ çàôèêñèðîâàòü”, — ðåçþìèðîâàë ôèçèê.
Òàêèì îáðàçîì, ðîññèéñêèå èññëåäîâàòåëè äåëàþò ñòàâêó íà èííîâàöèîííûå òåõíîëîãèè è ïðîâåðåííóþ ãèïîòåçó, íàäåÿñü â òå÷åíèå ýòîãî äåñÿòèëåòèÿ ïîëó÷èòü ïåðâûå ïðÿìûå ñâèäåòåëüñòâà ïðèðîäû ñàìîé çàãàäî÷íîé ñîñòàâëÿþùåé íàøåé Âñåëåííîé.
Ïî ìàòåðèàëàì: «Ïîèñê» 15 ìàðòà 2026
Èçîáðàæåíèå: ôðèïèê
Ñåðèÿ ñîîáùåíèé "Íàóêà (5)":
×àñòü 1 - Âñ¸ íà÷àëîñü íå ñ Áîëüøîãî âçðûâà
×àñòü 2 - Çàïóñê ÖÊÏ ÑÊÈÔ â ýêñïëóàòàöèþ - 2026 ãîä
...
×àñòü 33 - Äóáíà ãîòîâèòñÿ ê 70-ëåòèþ ÎÈßÈ ñ îïòèìèçìîì
×àñòü 34 - Î ðàçâèòèè ìåãàñàéåíñ-ïðîåêòîâ ÎÈßÈ
×àñòü 35 - Îäèíî÷íûå âñïûøêè ïîìîãóò ðàçãàäêå òåìíîòû
×àñòü 36 - Ëþäè è óñêîðèòåëè. 70 ëåò ÎÈßÈ
×àñòü 37 - «Òàêîé òîííåëü ïðîïàäàåò» - ïîäóìàëè â ÈßÈ
...
×àñòü 48 - Ôîðóìà «Òåõíîïðîì-2026» äàñò ñòàðò ÑÊÈÔó
×àñòü 49 - Ñ çàñåäàíèÿ Ñîâåòà ïî íàóêå è îáðàçîâàíèþ ÐÔ
×àñòü 50 -  Äóáíå çàðàáîòàë öèêëîòðîí íà òÿæåëûõ èîíàõ