Учёные ищут тёмную материю
В подземном исследовательском центре Сэнфорд, расположенном на месте бывшего золотого рудника в районе Блэк-Хилс в Южной Дакоте, учёные зафиксировали взаимодействие частиц.
Возможно, в этом процессе участвовала гипотетическая вимп (WIMP — Weakly Interacting Massive Particle, «слабо взаимодействующая массивная частица») — один из кандидатов на роль частицы тёмной материи, отмечает Reuters. Тёмная материя составляет около 85% всей материи во Вселенной и не излучает свет, поэтому её невозможно увидеть.
Однако учёные уверены в её существовании, поскольку она оказывает гравитационное воздействие в масштабах галактик. Ведущий автор исследования, физик-ядерщик Сэм Эриксен из Бристольского университета в Англии, сказал, что это «может быть первым намёком на обнаружение тёмной материи».
Эксперимент LUX-ZEPLIN (LZ) предназначен для регистрации взаимодействий между тёмной и обычной материей. В ходе эксперимента используется 10 тонн жидкого ксенона в детекторном устройстве — большом цилиндрическом сосуде, который находится в ведении Национальной лаборатории имени Лоуренса при Министерстве энергетики США.
Исследователи ищут следы рассеяния тёмной материи на атомах ксенона. При рассеянии частицы они наблюдают вспышки света, по характеристикам которых можно определить, какой тип частицы взаимодействовал с ксеноном.
В заявлении, сделанном на научной конференции в Японии, исследователи сообщили об обнаружении взаимодействия между атомом ксенона и другой частицей, которое, судя по всему, происходило по сценарию, характерному для вимпов. Возможно, они наблюдали столкновение вимпа с ядром атома ксенона, в результате которого выделилось небольшое количество энергии, вызвавшее слабую вспышку ультрафиолетового излучения.
Хотя исследователи заявили, что взаимодействие велось так, как они ожидали бы от вимп, они предупредили, что это наблюдение ещё не соответствует статистическому порогу, необходимому для того, чтобы заявить об открытии тёмной материи. Альвин Камаха, астрофизик из Калифорнии и соавтор исследования, предупреждает, что, поскольку это всего лишь единичное событие, нельзя утверждать, что это тёмная материя.
Учёные работают над тем, чтобы исключить другие объяснения. Камаха также отмечает, что, возможно, миллионы частиц тёмной материи проходят через наши тела каждую секунду, и всё же почти ни одна из них никогда не вступит во взаимодействие с атомами в наших телах.
Ведущая гипотеза заключается в том, что тёмная материя состоит из частиц, которые образовались в ранней Вселенной и всё ещё присутствуют сегодня. Учёные изучают её гравитационное воздействие на галактики и Вселенную, пытаются получить частицы тёмной материи в ускорителях частиц и проводят прямые эксперименты по обнаружению тёмной материи, размещая их глубоко под землёй, чтобы защитить от космических лучей и других источников фонового излучения.