Выбор фона:
/ Новости сайта / Наука и Технологии / Детектор тёмной материи обнаружил самое редкое событие, когда-либо наблюдавшееся наукой
26.04.2019

Детектор тёмной материи обнаружил самое редкое событие, когда-либо наблюдавшееся наукой

Оценка: 5.0    1586 1 Наука и Технологии
15:16
С помощью детектора тёмной материи физики обнаружили радиоактивный распад ядра, среднее время ожидания которого в триллион раз превышает возраст Вселенной. Авторы открытия называют это событие самым редким из когда-либо наблюдавшихся наукой.

Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Nature коллаборацией XENON.

"Мы на самом деле видели, как этот распад произошёл. Это самый долгий и самый медленный процесс, который когда-либо наблюдался непосредственно, и наш детектор тёмной материи оказался достаточно чувствительным, чтобы его зафиксировать, – говорит соавтор исследования Итан Браун (Ethan Brown) из Политехнического института Ренсселера в США. – Удивительно наблюдать за этим процессом, и это [открытие] говорит о том, что наш детектор может зафиксировать самое редкое [событие] из когда-либо зарегистрированных".

"Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) подробно рассказывали о детекторе XENON1T. Напомним, что его чувствительная часть представляет собой сосуд с 1300 килограммами жидкого ксенона. Он находится в "холодильнике", погружённом в воду. Вся конструкция на глубине 1500 метров под горным массивом Гран-Сассо-д’Италия.

Идея состоит в том, чтобы предельно изолировать детектор от космических лучей и других потоков частиц. Тогда ядрам атомов ксенона будет практически не с чем вступать в реакции. Не с чем, кроме таинственной и вездесущей тёмной материи, которая, возможно, иногда всё-таки взаимодействует с обычным веществом, в том числе и с ксеноном.

Обнаружить тёмную материю детектору не удалось. Однако на этот раз он принёс физикам другой впечатляющий результат. Аппаратура зафиксировала распад ядра ксенона-124.
 

Чувствительная часть детектора максимально изолирована от внешних воздействий.
Фото Xenon Collaboration.
 
Этот процесс относится к самому медленному из всех известных типов радиоактивного распада. Чтобы он произошёл, нужно, чтобы два протона в ядре одновременно захватили по электрону из электронной оболочки атома и превратились в нейтроны.

Даже один электрон крайне редко оказывается "в нужное время в нужном месте" и бывает захвачен ядром. Почти невозможно, чтобы два таких события произошли одновременно. Поэтому среднее время жизни ядра при этом типе распада очень велико. Для ксенона-124 оно составляет порядка 1022 лет, что в триллион раз превышает возраст Вселенной (порядка десяти миллиардов лет).

К счастью для физиков, среднее время жизни – именно среднее. Всегда можно надеяться, что в большой массе вещества найдётся ядро, которое распадётся быстрее.

В этот раз физикам повезло. Ядро ксенона захватило два электрона и превратилось в ядро теллура. Оставшиеся электроны стремительно перестроились, чтобы занять освободившиеся энергетически выгодные места поблизости от ядра. При этом они испускали фотоны (как всегда бывает, когда электрон переходит с верхнего энергетического уровня на нижний). Это излучение и зафиксировали датчики.

До сих пор распад подобного типа наблюдался только для двух изотопов: криптона-78 и бария-130. Однако для ксенона-124 среднее время жизни ядра значительно больше, так что это действительно рекорд.

Разумеется, наука – не спорт, и физиков не интересуют рекорды ради рекордов. С нынешним открытием учёные получили прямые данные о времени жизни ядра при этом редком типе распада. Оно важно для понимания внутреннего устройства ядер.

Возможно, эти данные позволят обнаружить ещё более редкий и пока ещё гипотетический процесс – двойной безнейтринный распад. А уж он, в свою очередь, может подсказать, почему материя, из которой мы состоим, не была уничтожена антивеществом на заре существования Вселенной.

Напомним, что детектор XENON1T был запущен в 2016 году и остановлен в декабре 2018 года. Своей основной цели – обнаружения тёмной материи – он не достиг. Сейчас учёные готовятся к запуску новой фазы эксперимента – XENONnT. В этой установке масса ксенона будет втрое больше, а защита от посторонних воздействий ещё лучше, чем у XENON1T. В результате чувствительность детектора повысится примерно в десять раз. И тогда он, возможно, всё-таки зафиксирует загадочную тёмную материю.

 
Источник:  https://nauka.vesti.ru


Поделитесь в социальных сетях

Комментарии 1

0  
Alexei2012 26.04.2019 22:43 [Материал]
Возможно и другое объяснение. По теории Р. Пенроуза о т.н. «эонов» ( http://elementy.ru/video?pubid=431919 ), т.е.циклов существования Вселенной и появление новой – бесконечный процесс. Каждый «эон» имеет возраст несколко триллионов лет. По Пенроузу мы находимся в начале нашего «эона». Главное – возможность передачи информации из предыдущего «эона» и, не исключено, материальных частиц. Например, описанных ядер ксенона.
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]

Похожие материалы

Разговоры у камина
Календарь
Последние комментарии
Археологи выяснили, что амазонки-воительницы из греческим мифов жили на древнем Кавказе
Отрывок из румынской поэмы где тоже упоминается амазонка. ГРУЯ, НОВАК
И ДИКАЯ ДЕВА-БОГАТЫРША. (от Везунчик)

Археологи выяснили, что амазонки-воительницы из греческим мифов жили на древнем Кавказе
Немного на детей похожи? А если так :
Богатырша дика.
Ну, и сколь велика?
С пол (от Везунчик)

Археологи выяснили, что амазонки-воительницы из греческим мифов жили на древнем Кавказе
Весна канешна... Насколько науке известно... ну между женским образом и мужским содержанием зыбкая г (от renmilk11)
Научная фантастика - кто дает нам предсказание будущего?
Предсказания основаны на законах Архи построек чего бы то ни было.
Прежде всего это один из м (от LOG)