Около 80% массы Вселенной, по современным представлениям, приходится на долю загадочного вещества — темной материи. Мы ощущаем ее влияние через гравитацию: благодаря ей галактики не распадаются, а скопления звезд держатся вместе.
То, из чего состоят частицы темной материи и как они устроены, остается одной из величайших тайн физики. Ученые продолжают искать способы уловить хотя бы косвенные сигналы этого «невидимого каркаса» космоса. До сих пор большинство экспериментов было сосредоточено на поиске частиц с массой, сравнимой или немного превышающей массу обычных элементарных частиц. В этих исследованиях чаще всего применялись детекторы на основе жидкого ксенона. Однако проблема состоит в том, что, если частицы темной материи легче электрона, то ксеноновые детекторы их попросту не заметят.
Теперь международная команда физиков из Цюрихского университета сделала важный шаг к решению этой задачи. При помощи разработанного ими инновационного сверхпроводящего детектора одиночных фотонов (SNSPD), ученые смогли заглянуть в область масс темных частиц до одной десятой от массы электрона. Ранее в этом диапазоне проводить настолько чувствительные эксперименты специалистам не удавалось.
Секрет нового устройства — в использовании сверхпроводящих нанопроводов. Когда фотон, рожденный при столкновении темной материи с обычным веществом, попадает на такой провод, он слегка нагревает его. Это мгновенно разрушает сверхпроводимость, провод на короткое время становится обычным проводником, и возникающее изменение электрического сопротивления можно измерить.
Источник: hi-tech.mail.ru