Рекордный детектор темной материи не обнаружил ее — и это хорошие новости.

Один из читателей обращает внимание на отчет Gizmodo: ВIMP (слабо взаимодействующие массивные частицы) – один из наиболее вероятных кандидатов на роль темной материи – "отсутствующей" массы, предположительно составляющей 85% нашей Вселенной.

Учитывая ее неуловимость, исследования темной материи испытывают терпение и креативность физиков. Однако последние результаты, полученные детектора LUX-ZEPLIN (LZ), расположенного в Южной Дакоте, возможно, приблизили ученых на шаг к обнаружению ВIMP в действии.

В недавней статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters, ученые проанализировали данные, полученные в течение 280 дней работы LUX-ZEPLIN, и сообщили о самом строгом на сегодняшний день ограничении на силу взаимодействия ВIMP. Результат – почти пятикратное улучшение – демонстрирует, как физики все более успешно обходят проблему, заключающуюся в том, что темная материя, по сути, темна; это неуловимое вещество избегает любых методов обнаружения, основанных на взаимодействии с видимым светом или другими типами излучения.

Эксперимент LUX-ZEPLIN, расположенный на глубине более полутора километров в заброшенной золотой шахте в Южной Дакоте, использует около 7 тонн жидкого ксенона. Высокая атомная масса и плотность этого химического элемента делают его потенциально более подходящим для обнаружения любых неизвестных частиц, которые могут проходить через детектор. Кроме того, жидкий ксенон прозрачен, что предотвращает появление нежелательных шумов – обычно возникающих из-за радиоактивных веществ вокруг детектора – которые могут испортить эксперимент.

“Эти результаты окончательно подтверждают, что LZ является самым чувствительным поиском темной материи с массой более 10 ГэВ, что примерно в 10 раз больше массы протона”, – объяснил Скотт Хашельшварт (Scott Haselschwart), физик из Мичиганского университета и координатор физических исследований LZ, в электронном письме для Gizmodo. “Чтобы оценить наш результат: мы исключили существование темной материи, которая взаимодействовала бы только один раз на килограмм ксенона за четыре тысячелетия!”

Хашельшварт также отметил: “LZ – самый чувствительный на сегодняшний день поиск темной материи в виде ВIMP, но у нас впереди еще два года сбора данных. Это означает, что открытие темной материи в LZ может произойти в любой момент. Мы действительно ищем темную материю там, где никто раньше не искал, и это чрезвычайно волнительно!”