Камера со снежинками поможет обнаружить темную материю⁠⁠

Ученые из Университета штата Нью-Йорк в Олбани открыли свойство переохлажденной воды замерзать при символическом воздействии на нее на субатомном уровне. Это позволило им сконструировать новый вид детектора, который поможет в поисках темной материи. Преимущество технологии в невероятной дешевизне, что позволит в перспективе создать тысячи детекторов.

Даже охлажденная ниже 0 °C вода не обязательно превращается в лед – чтобы кристаллы начали формироваться, нужны дополнительные условия. Американским ученым удалось охладить очищенную воду до -20 °C, сохранив ее жидкой. В таком состоянии она крайне нестабильна и любое воздействие приводит к образованию «снежинок», локальных областей из крохотных льдинок. И этот эффект можно спровоцировать, даже просто облучив камеру с водой слабым излучением.

Мэтью Шидагис, ведущий автор исследования, рассказывает: им удалось доказать, что даже ничтожно малое воздействие на атомы воды в таком состоянии провоцирует образование льда. Это во многом схоже с принципом работы старых дозиметров с камерой с перегретым паром – при движении через неустойчивую среду активные частицы вызывают возмущение, которое можно заметить визуально. Однако в случае с переохлажденной водой гамма-излучение никакого эффекта не дало — в отличие от нейтронов, что и навело ученых на мысль о постройке детектора темной материи.

Вкратце, идея в том, чтобы создать вокруг камеры с водой такие условия, когда можно будет исключить все виды воздействия на нее. А затем провести замеры – если нечто вызовет образование льда, значит, мы нашли новое излучение! А так как вода много дешевле, чем жидкий ксенон или сверхтекучий гелий в современных приборах, то эксперименты можно ставить много и с размахом, и наконец-то заняться масштабными поисками темной материи.

Источник