Под холмами Южной Дакоты рабочие трудятся, возводя самую глубокую подземную лабораторию в мире — исследования здесь будут проводиться на глубине в километры. Это дает уникальные возможности для поиска следов темной материи из далекого космоса.

Строительство ведется в золотой шахте Homestake, разработка которой прекратилась в 2001 г. Эта шахта несколько десятилетий назад уже послужила площадкой для физических экспериментов, принесших своему автору Нобелевскую премию. «Уже тот факт, что мы работаем там же, где и Рэй Дэвис (Ray Davis), — говорит Том Шатт (Tom Shutt), — заставляет сердце биться чаще». Ученый имеет в виду того самого Нобелевского лауреата, который работал здесь в 1960-х и экспериментально доказал существование частиц-нейтрино.

Самая глубокая штольня здесь достигает 2,4 км, но помещения лаборатории расположатся на разных уровнях. К примеру, 1,5-километровый «этаж» уже действует, и на нем ведутся опыты в области гидрологии и геологии.

Возведение более глубоких «этажей» пока задерживается: американский Конгресс не может решить вопросы с дополнительным финансированием. По плану строительство должно быть начато в 2012 г. и закончиться — в 2016 г. Стоимость его составит более полумиллиарда долларов. Впрочем, и работы предстоит немало, ведь после того, как добыча на шахте была прекращена, отключились и помпы, и нижние уровни ее заполнились водой. Их необходимо осушить, укрепить и провести необходимую инфраструктуру.

Следующие уровни глубины идеальны для некоторых физических экспериментов, поскольку внушительная толща породы прекрасно экранирует космические лучи, которые на поверхности планеты создают слишком много шумов для сверхчувствительных инструментов, ищущих темную материю.

Если все пойдет, как задумано, то первым проведенным здесь экспериментом по поиску темной материи станет LUX. Известно, что темная материя сама по себе не может быть обнаружена, ее можно заметить лишь по гравитационному взаимодействию с обычной материей.

Но частицы темной материи (которые сами по себе пока что — лишь гипотезы, о чем можно прочесть в заметке «Холодная и темная») могут быть уловлены в 300-килограммовом контейнере, заполненном жидким ксеноном. Плотность его втрое выше, чем у воды, а толща породы не дает космическим лучам мешать чувствительнейшим детекторам, необходимым для того, чтобы заметить следы этих частиц в ксеноне.

Читайте также о том, как в Советском Союзе пробурили самую глубокую в мире скважину — и что при этом нашли: «На пороге преисподней».

По публикации PhysOrg.Com