Кіріспе

1987–2007 жылдар аралығындағы бөлшектер физикасы эксперименті

Ұлыбританияның қара материялық ынтымақтастығы (UKDMC) (1987–2007) – әлсіз өзара әрекеттесетін массивті бөлшектерді (WIMP) іздеуге арналған эксперимент. Консорциум Ұлыбританиядан келген астрофизиктер мен бөлшектер физиктерінен тұрды, олар галактикалық қара материя жаңа, ауыр бейтарап бөлшектен тұрса болатын сирек шашырау оқиғаларын анықтау мақсатымен тәжірибелер жүргізді. Детекторлар Солтүстік Йоркширдегі Боулби кенішіндегі галит қабатының астына орнатылды.

Өмірбаян

WIMP-тер қара материяның басты үміткерлері саналады, ол Құс жолы сияқты кейбір галактикалардың массасының шамамен тоғыздан онға жуық бөлігін құрайды. WIMP-тер бөлшектер физикасының бірнеше суперсимметриялық теорияларында болжамдалған. Бұл экспериментте пайдаланылатын бөлшектерді анықтағыштар Йоркширдегі Боулби кенішінің жер бетінен 1100 метр тереңдікте орналасқан.

Тарих

UKDMC 1987 жылы бірнеше белгілі мекемелердің қатысуымен басталды, оның ішінде Императорлық ғылым, технология және медицина колледжі, CCLRC-нің Рутерфорд Апплтон зертханасы және Шеффилд университеті. Бағдарламаны қаржыландыруды Бөлшектер физикасы және астрономия зерттеулер кеңесі (PPARC) және эксперименттер жүргізілген кенішті басқаратын Cleveland Potash Ltd. жүзеге асырды. Жер асты зертханасы 2003 жылдың 18 сәуірінде ресми түрде ашылды, ал эксперимент 2007 жылға дейін жалғасты, содан кейін серіктес мекемелер мен ғалымдар ZEPLIN III және DRIFT II жобаларына көшті.

Тәжірибелер

UKDMC бірнеше қараңғы материя детекторларын пайдаланды және кристалдар мен ксенондағы WIMP іздеу техникаларын әзірледі. 1996 жылы олар бөлме температурасындағы кристалдарды қолданып алынған шектеулерді жариялады. NAIAD – 2001–2003 жылдары жұмыс істеген NaI(Tl) кристалдарының массиві, ол 44,9 кг×жылдық әсерді жинап, WIMP-терге қатысты спинге тәуелсіз және спинге тәуелді шектеулер белгіледі. Содан кейін ZEPLIN іздеу сериясы жүргізілді.