2025-09-12 18:13:06
Використовуючи вдосконалений надпровідниковий нанодротовий однофотонний детектор (SNSPD), дослідники шукають дуже легку темну матерію. Близько 80% маси Всесвіту, за оцінками, складається з темної матерії, але її склад і структура залишаються загадкою. Щоб дослідити цю невловиму субстанцію, вчені намагаються вловити фотони, які утворюються при зіткненні частинок темної матерії з видимою речовиною. Під «дуже легкою темною матерією» мають на увазі гіпотетичні частинки з масою, значно меншою за масу електрона, які можуть взаємодіяти з речовиною набагато слабше, ніж звичайні кандидати на роль темної матерії.
Надпровідниковий нанодротовий однофотонний детектор (SNSPD) — це прилад, створений з надтонких ниток надпровідного матеріалу, охолодженого до наднизьких температур. У надпровідному стані ці нитки проводять струм без опору, але коли в них потрапляє навіть один фотон, у дроті локально виникає «гаряча зона», що тимчасово руйнує надпровідність. Це викликає імпульс струму, який реєструється електронікою. Завдяки цьому SNSPD здатен надзвичайно точно вловлювати поодинокі фотони з високою ефективністю, низьким рівнем шуму та дуже малою затримкою сигналу. Саме ці властивості роблять його ідеальним інструментом для пошуку надзвичайно слабких сигналів, пов’язаних із легкою темною матерією.
Більшість експериментів досі зосереджувалися на частинках темної матерії з масами, що збігаються з відомими елементарними частинками. Проте, якщо частинки легші за електрон, їх важко виявити за допомогою стандартних детекторів на основі рідкого ксенону. Жоден експеримент досі не зміг безпосередньо виявити темну матерію, що саме по собі є важливим відкриттям.
Міжнародна команда під керівництвом Лаури Баудіс з Університету Цюриха досліджує темну матерію з масами нижче одного мегаелектронвольта (МеВ). Використовуючи вдосконалений SNSPD, вони досягли чутливості, що дозволяє виявляти частинки з масою, меншою за одну десяту маси електрона. Їм вперше вдалося дослідити частинки в такому низькому діапазоні мас завдяки новій технології детекторів.
https://phys.org/news/2025-09-photon-detector-dark.html
Підписатись на космос | Підтримати нас
Надпровідниковий нанодротовий однофотонний детектор (SNSPD) — це прилад, створений з надтонких ниток надпровідного матеріалу, охолодженого до наднизьких температур. У надпровідному стані ці нитки проводять струм без опору, але коли в них потрапляє навіть один фотон, у дроті локально виникає «гаряча зона», що тимчасово руйнує надпровідність. Це викликає імпульс струму, який реєструється електронікою. Завдяки цьому SNSPD здатен надзвичайно точно вловлювати поодинокі фотони з високою ефективністю, низьким рівнем шуму та дуже малою затримкою сигналу. Саме ці властивості роблять його ідеальним інструментом для пошуку надзвичайно слабких сигналів, пов’язаних із легкою темною матерією.
Більшість експериментів досі зосереджувалися на частинках темної матерії з масами, що збігаються з відомими елементарними частинками. Проте, якщо частинки легші за електрон, їх важко виявити за допомогою стандартних детекторів на основі рідкого ксенону. Жоден експеримент досі не зміг безпосередньо виявити темну матерію, що саме по собі є важливим відкриттям.
Міжнародна команда під керівництвом Лаури Баудіс з Університету Цюриха досліджує темну матерію з масами нижче одного мегаелектронвольта (МеВ). Використовуючи вдосконалений SNSPD, вони досягли чутливості, що дозволяє виявляти частинки з масою, меншою за одну десяту маси електрона. Їм вперше вдалося дослідити частинки в такому низькому діапазоні мас завдяки новій технології детекторів.
https://phys.org/news/2025-09-photon-detector-dark.html
Підписатись на космос | Підтримати нас