Изучать темную материю очень сложно из-за ее слабого взаимодействия с окружающей средой. Новый эксперимент на БАК позволит приоткрыть завесу тайны над этой субстанцией. Он начнет работать уже в следующем году
FASER, или Forward Search Experiment, исследовательский совет ЦЕРНА одобрил в марте 2019 года. С тех пор инженеры собрали установку по поиску взаимодействующих с темной материей частиц и поставили ее в туннель Большого адронного коллайдера. Теперь физики готовы начать испытание оборудования перед тем, как FASER заработает на полную мощность.
Этот эксперимент предназначен для изучения взаимодействий высокоэнергетических нейтрино и поиска новых, еще не открытых легких и слабо взаимодействующих частиц, которые, согласно расчетам ученых, взаимодействуют с темной материей. В отличие от обычной барионной материи, из которой состоит наблюдаемый мир, темная материя остается невидимой для нашего глаза и приборов. О ее присутствии мы можем судить только по гравитационному влиянию на массивные астрофизические объекты.
Изучение слабовзаимодействующих с барионной материей частиц может дать ключ к разгадке природы темной материи и прольет свет на другие тайны, такие как происхождение масс нейтрино. Физики предполагают, что в результате столкновений частиц в БАК генерируется излучение и слабовзаимодействующие частицы, которые FASER может обнаружить. Это могут быть долгоживущие частицы, способные пролететь сотни метров, перед тем как распадутся на более стабильные составляющие, которые сможет зафиксировать новый детектор.