Учёные обнаружили нейтринный туман в детекторах тёмной материи

Это может усложнить поиск тёмной материи. Что такое нейтринный туман?

Нейтринный туман — это большое количество солнечных нейтрино, слабо взаимодействующих частиц, которые проникают даже на значительную глубину под землю. Эти частицы с энергией до 18 мегаэлектронвольт (МэВ) способны взаимодействовать с ядрами атомов в детекторах тёмной материи, вызывая искажение получаемых данных.

Как это может повлиять на поиск тёмной материи? Присутствие таких взаимодействий может усложнить экспериментальный поиск слабо взаимодействующих массивных частиц, или WIMP — гипотетических кандидатов на роль тёмной материи.

Для экспериментов по обнаружению тёмной материи используются глубокие подземные контейнеры с жидким ксеноном, расположенные на глубине до 2400 метров. Как проводились исследования?

В ходе эксперимента исследователи анализировали данные о взаимодействии нейтрино с ядром ксенона, известные как когерентное упругое рассеяние нейтрино на ядре (CEνNS). В детекторе XENONnT было зафиксировано 11 таких взаимодействий с использованием машинного обучения.

Эксперимент PandaX-4T зарегистрировал 75 событий, что объясняется более низкой пороговой энергией, заданной в детекторе PandaX-4T, а также большей глубиной его размещения. Эти события дали возможность оценить солнечный поток нейтрино.

Результаты исследований При регистрации потока солнечных нейтрино от радиоактивного распада изотопа 8B оба детектора продемонстрировали схожие результаты, подтверждая теоретические предсказания Стандартной модели. Поток солнечных нейтрино, зафиксированный детекторами, составил около 50 миллиардов частиц на квадратный метр в секунду.

Хотя уровень статистической значимости достиг 2,64 сигмы для PandaX-4T и 2,73 сигмы для XENONnT, чего недостаточно для полного подтверждения (5 сигм), учёные считают полученные результаты многообещающими. Планы на будущее В будущем исследователи планируют улучшить детекторы и продолжить сбор данных, чтобы повысить точность наблюдений и глубже понять влияние нейтринного тумана на эксперименты по поиску тёмной материи.

После тщательного исследования археологи установили, что петроглифам около 3600 и 3200 лет, они относятся к среднему бронзовому веку. Кроме того, в ноябре 2024 года в парке Ороби-Вальтеллинези были обнаружены следы доисторической экосистемы.

Это хорошо сохранившиеся отпечатки ног рептилий и амфибий, которые появились из-за таяния снега и льда из-за климатического кризиса. Находки относятся к пермскому периоду, который предшествовал появлению динозавров и насчитывает 280 миллионов лет.

Петроглифы, среди которых изображены человеческие фигуры с поднятыми к небу руками, спирали и животные, имеют не только историческую ценность, но и уникальное географическое расположение на альпийских вершинах. Они находятся над перевалом Гавия и связаны со скальными памятниками в Вальтеллине и Валле-Камонике, которые были признаны объектами Всемирного наследия ЮНЕСКО в 1979 году.

За последние годы было обнаружено 11 петроглифов, относящихся к ледниковому периоду. Возможно, они являются частью более обширной сети наскального искусства.

На официальной презентации находок во дворце Ломбардии присутствовали высокопоставленные лица, включая президента региона Ломбардия Аттилио Фонтана. Фонтана отметил, что это открытие придаёт особую ценность природному и культурному наследию региона.

Оно привлечёт внимание экспертов и туристов, заинтересованных в богатой истории и красоте природы региона.

Они изучают электродермальную активность (ЭДА) — свойство кожи менять сопротивление в зависимости от внутренних и внешних факторов. Специальный прибор измеряет уровень потоотделения через кожу и «читает» изменение тонуса вегетативной нервной системы.

Когда человек активен, его состояние одно, а когда он засыпает — другое. Старший научный сотрудник лаборатории нейротехнологий НовГУ Михаил Луков рассказал, что предложенный учёными метод измерения ЭДА отличается от классического, требующего проводов, соединяющих устройство с компьютером.

Теперь это браслет, регистрирующий изменения электрической активности в области запястья. Он выявляет изменения тонуса нервной системы и передаёт информацию в специальное приложение.

Михаил Луков поделился интересным наблюдением: электродермальная активность снижается при длительных стрессовых состояниях. Также совместно с лабораторией сомнологии Научного медицинского исследовательского центра имени Алмазова было выявлено существование периодов высокой ЭДА во время ночного сна.

Пациенту надевали на руку специальный браслет для измерения ЭДА и подключали к прибору для определения различных фаз сна. Оказалось, что именно в фазу глубокого сна, которая длилась от 60 до 90 минут, повышалась электродермальная активность.

Таким образом, учёные предполагают, что в будущем с помощью потоотделения они смогут отслеживать качество сна.

В этих тёмных кратерах, называемых «холодными ловушками», есть водяной лёд. Это делает их интересными для исследователей.

Многие космические агентства, включая Россию, нацелились на район Южного полюса Луны, а точнее на вал Бассейна Южный полюс-Эйткен — это самый большой кратер Луны размером 2400 на 2050 километров. Западные учёные изучали 50-километровый кратер Шумейкер с помощью камеры ShadowCam, размещённой на спутнике Korea Pathfinder Lunar Orbiter Корейского института аэрокосмических исследований.

Они заметили некоторые признаки льда на дне кратера. Наши учёные впервые составили более точную карту расположения ледяных «колодцев» в Шумейкере по снимкам с разрешением около 1,6 метра.

Александр Базилевский, главный научный сотрудник лаборатории сравнительной планетологии ГЕОХИ РАН и доктор геолого-минералогических наук, рассказал, что лёд в кратере Шумейкера был обнаружен несколько лет назад с помощью российского прибора ЛЕНД, установленного на американском аппарате LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter). На лёд указывал очень низкий нейтронный поток.

В новой работе учёные рассмотрели особый вид кратеров — с выпуклыми валами, образованными за счёт «вязкого» движения материала выбросов. В кратере Шумейкер оказалось несколько таких мини-кратеров диаметром от 1 до 3 километров.

Я спросил Александра Тихоновича, откуда в кратере появилась вода. Он ответил, что она могла появиться от комет или обычных метеоритов.

Дно кратера затенено, поэтому там очень холодно, и это «холодная ловушка», которая захватывает водяной пар, превращающийся в лёд. Водяной пар может иметь три источника: кометы, углистые хондриты (метеориты, содержащие воду в связанном состоянии) и лунные магматические извержения.

Чтобы проверить эту гипотезу, нужно привезти образцы льда из кратера Шумейкер или другого кратера с Южного полюса Луны. Одна из будущих российских лунных миссий планирует привезти лёд на Землю в замороженном состоянии.

Если это удастся, можно будет определить соотношения источников воды по характерному изотопному составу водорода и кислорода этого льда.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Neurobiology of Aging. В ходе эксперимента мыши употребляли алкоголь в больших количествах, имитируя человеческую склонность к обильному приёму спиртного по выходным.

Мышам давали доступ к алкоголю каждые четыре дня в течение четырёх недель, что соответствует периоду ранней взрослой жизни. Затем алкоголь был полностью исключён на шесть месяцев.

Учёные обнаружили, что даже после длительного воздержания от алкоголя пирамидальные нейроны, отвечающие за передачу сигналов в мозге, демонстрировали снижение возбудимости. Это затрудняло передачу сигналов, как если бы «педаль газа» мозга требовала большего усилия для активации.

Также ГАМКергические нейроны, которые отвечают за торможение активности других нейронов, становились более подвержены воздействию возбуждающего нейротрансмиттера глутамата. Это связано с когнитивным ухудшением при деменции.

Изменения в нейронах, вызванные запойным употреблением алкоголя, оказались схожи с теми, что наблюдаются при нейродегенеративных заболеваниях, таких как болезнь Альцгеймера. Это позволяет предположить, что запойное пьянство в раннем возрасте может быть одним из факторов, провоцирующих когнитивные нарушения в старости, даже если употребление алкоголя прекратилось десятилетия назад.

Авторы исследования подчёркивают, что проблемы когнитивного здоровья, вызванные пьянством в молодости, потенциально можно предотвратить или смягчить. Они также планируют дальнейшие исследования, направленные на поиск терапевтических средств, включая использование соматостатина для восстановления нейронной функции.

Спикер исследования не упоминается конкретных рекомендаций по предотвращению или лечению этих проблем, но подчёркивает важность отказа от злоупотребления алкоголем в раннем возрасте.