Китай планирует обнаруживать темную материю

Китай задумал несколько новых экспериментальных миссий по поиску и исследованию частиц темной материи. Неужели он войдет в историю и как государство, которое раскроет многие тайны этой непонятной и такой загадочной материи, которая составляет большую часть всей материи во Вселенной. По оценкам ученых, тёмная материя составляет 84.5% процента от всей материи.

Тёмной материей называют форму материи, которая не испускает электромагнитного излучения и не взаимодействует с ним. Это свойство данной формы вещества делает невозможным её прямое наблюдение. Однако возможно обнаружить присутствие тёмной материи по создаваемым ею гравитационным эффектам.

Обнаружение природы тёмной материи поможет решить проблему скрытой массы, которая, в частности, заключается в аномально высокой скорости вращения внешних областей галактик.

В ближайшем будущем Китай собирается реализовать экспериментальный проект PandaX (Particle and Astrophysical Xenon) experiment общей стоимостью 8 миллионов долларов. В рамках проекта, специально спроектированный аппарат, расположенный в подземной лаборатории CJPL на глубине 2 400 метров под поверхностью Земли, будет фиксировать и исследовать частицы темной материи. Проект стартует уже в этом году.

Ожидается, что эксперимент будет происходить следующим образом: в огромном холдинг-танке с жидким ксеноном будут исследоваться слабо взаимодействующие частицы ВИМП (WIMP). Это  гипотетическая слабовзаимодействующая массивная частица.

Предполагается, что из четырёх фундаментальных взаимодействий вимпы участвуют только в слабом и гравитационном. Поэтому реликтовые (родившиеся вскоре после Большого Взрыва) вимпы очень трудно обнаружить экспериментально. Масса вимпов должна быть как минимум в несколько десятков раз больше массы протона. Среди возможных кандидатов на роль вимпов чаще всего рассматриваются легчайшие суперсимметричные частицы (нейтралино), которые в большинстве теорий суперсимметрии являются стабильными. 

Все проекты типа PandaX по выявлению темной материи должны быть непременно подземными для того, чтобы избежать влияния космической радиации, что может дать ложные сигналы о составляющих частицах темной материи.