Детектор впервые мог зафиксировать частицу темной материи
Nature отмечает, что предыдущие эксперименты уже регистрировали многообещающие признаки темной материи, которые впоследствии оказывались ложными.
Источник: NASA/JPL-Caltech/ESA/IAA, Университет Страны Басков/JHU. Изображение, полученное с помощью космического телескопа «Хаббл», показывает распределение темной материи в центре гигантского скопления галактик
МОСКВА, 2 сентября /Новости науки/. Детектор LUX-ZEPLIN зарегистрировал редкое высокоэнергетическое событие, которое могло возникнуть при столкновении ядра атома с массивной частицей темной материи. Об этом сообщает Nature.
Если последующие наблюдения подтвердят природу сигнала, он может стать свидетельством существования WIMP — гипотетических массивных частиц, которые очень слабо взаимодействуют с обычным веществом и на протяжении десятилетий рассматриваются как один из возможных компонентов темной материи.
Сигнал зарегистрировал детектор, содержащий 10 тонн сверхчистого жидкого ксенона. Исследователи проанализировали данные за 220 дней наблюдений, собранные с марта 2023 года по апрель 2024 года. Они искали редкие вспышки, возникающие, когда высокоэнергетическая частица сталкивается с ядром ксенона и заставляет его быстро отскакивать.
Обычно такие поиски сосредоточены на событиях, при которых ядру ксенона передается менее 50 килоэлектронвольт энергии. В новом анализе исследователи расширили этот диапазон до 270 килоэлектронвольт. Необычное событие соответствовало отдаче ядра с энергией 248 килоэлектронвольт.
Чтобы избежать влияния собственных ожиданий на результаты анализа, исследователи заранее добавляют в данные множество случайно созданных искусственных событий, похожих на возможные сигналы темной материи. Только после завершения анализа такие события удаляют. На этот раз после их удаления осталось одно необычное событие.
По оценке исследователей, если его действительно вызвала частица темной материи, ее масса должна соответствовать как минимум 200 гигаэлектронвольтам и, вероятно, составлять около 1 тыс. гигаэлектронвольт. Один гигаэлектронвольт примерно соответствует массе протона.
Темная материя — невидимое вещество, которое, как предполагается, в том числе удерживает галактики от распада. На протяжении десятилетий одним из основных кандидатов на роль ее частиц считались WIMP, однако попытки непосредственно зарегистрировать такие частицы при их прохождении через Землю или получить их при столкновениях частиц пока не принесли результата.
Nature отмечает, что предыдущие эксперименты уже регистрировали многообещающие признаки темной материи, которые впоследствии оказывались ложными. Поэтому исследователи подчеркивают необходимость крайне осторожно исключать обычные фоновые объяснения нового события и получить дополнительные данные.
Если последующие наблюдения подтвердят природу сигнала, он может стать свидетельством существования WIMP — гипотетических массивных частиц, которые очень слабо взаимодействуют с обычным веществом и на протяжении десятилетий рассматриваются как один из возможных компонентов темной материи.
Сигнал зарегистрировал детектор, содержащий 10 тонн сверхчистого жидкого ксенона. Исследователи проанализировали данные за 220 дней наблюдений, собранные с марта 2023 года по апрель 2024 года. Они искали редкие вспышки, возникающие, когда высокоэнергетическая частица сталкивается с ядром ксенона и заставляет его быстро отскакивать.
Обычно такие поиски сосредоточены на событиях, при которых ядру ксенона передается менее 50 килоэлектронвольт энергии. В новом анализе исследователи расширили этот диапазон до 270 килоэлектронвольт. Необычное событие соответствовало отдаче ядра с энергией 248 килоэлектронвольт.
Чтобы избежать влияния собственных ожиданий на результаты анализа, исследователи заранее добавляют в данные множество случайно созданных искусственных событий, похожих на возможные сигналы темной материи. Только после завершения анализа такие события удаляют. На этот раз после их удаления осталось одно необычное событие.
По оценке исследователей, если его действительно вызвала частица темной материи, ее масса должна соответствовать как минимум 200 гигаэлектронвольтам и, вероятно, составлять около 1 тыс. гигаэлектронвольт. Один гигаэлектронвольт примерно соответствует массе протона.
Темная материя — невидимое вещество, которое, как предполагается, в том числе удерживает галактики от распада. На протяжении десятилетий одним из основных кандидатов на роль ее частиц считались WIMP, однако попытки непосредственно зарегистрировать такие частицы при их прохождении через Землю или получить их при столкновениях частиц пока не принесли результата.
Nature отмечает, что предыдущие эксперименты уже регистрировали многообещающие признаки темной материи, которые впоследствии оказывались ложными. Поэтому исследователи подчеркивают необходимость крайне осторожно исключать обычные фоновые объяснения нового события и получить дополнительные данные.
