Ученые из Национального исследовательского университета “БелГУ” работают с международной командой, чтобы улучшить способы обработки сигналов от детектора в рамках глобального проекта DarkSide. Этот проект нацелен на обнаружение сложных частиц темной материи с помощью особого детектора, который на данный момент находится в стадии разработки. Новые результаты этой работы опубликованы в журнале The European Physical Journal.
Темная материя – это форма материи, которая не взаимодействует с электромагнитными силами, поэтому ее нельзя наблюдать напрямую. Физики считают, что темная материя составляет примерно четверть всей массы и энергии во Вселенной, но проявляется только через гравитационное воздействие. Ученые полагают, что она состоит из частиц, аналогичных элементарным частицам обычной материи.
Для того чтобы “увидеть” темную материю, необходимо создать специальный детектор, который будет ловить эти труднозаметные частицы, подобно тому, как телескоп фиксирует свет. Проект DarkSide-20k, в котором участвуют ученые из России, Италии, Франции, Польши, Китая и США, направлен на разработку такого устройства. Российские ученые из Национального исследовательского университета “БелГУ”, а также из других организаций, активно вкладывают усилия в этот проект.
В рамках проекта DarkSide был представлен новый алгоритм обработки сигналов для будущего детектора DarkSide-20k. Этот алгоритм основан на комбинации Байесовских сетей и Марковских цепей, и он обеспечивает тот же результат, что и предыдущие модели, но с меньшим объемом данных и временем обработки. Это позволит более эффективно анализировать экспериментальные данные от детектора.
Профессор кафедры теоретической и экспериментальной физики Национального исследовательского университета “БелГУ” Александр Кубанкин объяснил, что во второй фазе эксперимента DarkSide-50 (2014–2018) детектор не зафиксировал взаимодействия темной материи с обычным веществом в определенном диапазоне энергий.
Сейчас строится следующий детектор DarkSide-20k, который будет гораздо более чувствительным, чем его предшественник. Это позволит более точно обнаруживать нужные сигналы. Кроме того, результаты таких исследований могут быть полезными для разработки алгоритмов обработки больших объемов данных, включая нейросетевые методы. Также возможными применениями являются создание высококачественных материалов и развитие соответствующих технологий их обработки.
Сотрудники Национального исследовательского университета “БелГУ” совместно с другими организациями и крупнейшим производителем титана ВСМПО-Ависма работают над получением сверхчистого титана и апробацией его в производственных масштабах для будущих экспериментов, подобных DarkSide.
Старший научный сотрудник Лаборатории радиационной физики Национального исследовательского университета “БелГУ” Андрей Олейник подчеркнул, что DarkSide-20k войдет в тройку самых чувствительных детекторов в мире. Ученые также работают над разработкой источника нейтронов для тестирования устройства. В будущем ученые из БелГУ также будут участвовать в наборе и анализе данных от детектора.
Источник: РИА Новости
