Вступайте в клуб, чтобы получить быстрый доступ
Введите ваш адрес электронной почты ниже — мы отправим подтверждение и подпишем вас на нашу рассылку. Отправляя свои данные, вы подтверждаете, что вам 16 лет или больше, а также соглашаетесь с Условиями. Применяются географические ограничения. Ваш путь к членству начинается здесь. Продолжайте исследовать и зарабатывать больше как участник. Последние миссии в космосе, открытия и новости исследований. Советы по наблюдению за звёздами, информация о космических событиях и экспертные мнения об устройстве Вселенной. Начните получать эксклюзивные предложения, советы специалистов и многое другое. Новости о космосе, обновления о событиях и экспертные мнения прямо на вашу электронную почту. Срочные космические новости, свежие сведения о запусках ракет, мероприятиях по наблюдению неба и прочее!
Подписка и доступ
Подписка на нашу рассылку прошла успешно. Получите полный доступ к премиальным статьям, эксклюзивным материалам и растущему списку поощрений для участников.
Возможное обнаружение тёмной материи в эксперименте LUX‑ZEPLIN
В потенциально переломном открытии учёные сообщают, что им, возможно, удалось зарегистрировать первые прямые свидетельства существования тёмной материи. Возможное обнаружение произошло в эксперимента LUX‑ZEPLIN в виде одного предполагаемого взаимодействия между слабо взаимодействующей массивной частицей (WIMP), одним из ведущих гипотетических кандидатов на роль тёмной материи, и обычной частицей.
Тёмная материя доставляет учёным большие трудности: хотя она составляет около 85% массы во Вселенной, её природа остаётся неизвестной. То, что тёмная материя не взаимодействует с электромагнитным излучением, то есть со светом, означает, что она не может быть составлена из электронов, протонов и нейтронов — частиц, из которых состоят атомы звёзд, планет, лун, наших тел и всё видимое вокруг нас. Это побудило поиск новых типов частиц за пределами так называемой Стандартной модели физики элементарных частиц. До сих пор эти поиски не приносили результатов — но эксперимент LUX‑ZEPLIN, возможно, наконец-то зафиксировал намёк.
Анализ данных LUX‑ZEPLIN, детектора на 10 тонн сверхчистого жидкого ксенона, размещённого на глубине около мили в Подземном исследовательском комплексе Санфорда в Южной Дакоте, выявил единичное взаимодействие частицы, которое учёные не смогли объяснить известными фоновыми сигналами от обычной материи. «Это было детальное исследование области, которую мы ранее не изучали в рамках этого набора данных, и мы потратили месяцы дополнительных усилий, чтобы понять все возможные причины фоновых событий», — сказал руководитель команды Сэм Эриксен из Университета Бристоля в Великобритании. «Мы понимаем наш детектор и фоны настолько хорошо, что даже одно выделяющееся событие, подобное найденному нами, важно».
Что это говорит о тёмной материи? Если событие было вызвано редким взаимодействием WIMP с обычной частицей, это могло бы дать учёным информацию о свойствах этих пока гипотетических частиц. Во‑первых, сигнал указывает на то, что масса WIMP примерно в 200 раз больше массы протона. Также это предполагает, что WIMP взаимодействует с обычной материей способом, который не был предсказан самыми простыми моделями таких частиц ранее.
Разумеется, эти результаты пока не окончательны. Эта единичная потенциальная детекция недостаточно статистически значима, чтобы подтвердить, что было обнаружено именно взаимодействие WIMP с частицей обычной материи. Всё ещё остаётся 0,5% вероятность того, что событие можно объяснить известными фоновыми сигналами. По мере того как LUX‑ZEPLIN продолжит накапливать крупнейший в науке о тёмной материи набор данных, команда установит, усилится ли значимость этого события или же оно утратит её.
Одно положительное: поскольку взаимодействия WIMP с материей настолько редки, для подтверждения существования WIMP‑тёмной материи могло бы потребоваться лишь несколько подобных детекций, что решило бы загадку о составе самой таинственной субстанции Вселенной. «Мы ожидаем, что события, связанные с тёмной материей, будут исключительно редкими, поэтому всего лишь несколько таких событий могут ознаменовать первое обнаружение WIMP‑тёмной материи», — сказал Эриксен. Результаты команды были представлены на конференции по TeV‑частичной астрофизике и отправлены в журнал Physical Review Letters.
Комментарии и автор
Необходимо подтвердить ваше публичное отображаемое имя перед комментированием. Пожалуйста, выйдите из системы и затем войдите снова; вам будет предложено ввести отображаемое имя.
Роберт Ли — научный журналист из Великобритании; его статьи публиковались в Physics World, New Scientist, Astronomy Magazine, All About Space, Newsweek и ZME Science. Он также пишет о научной коммуникации для Elsevier и European Journal of Physics. Роб обладает степенью бакалавра наук по физике и астрономии Британского открытого университета. Следите за ним в Twitter @sciencef1rst.