Физики нашли намеки на существование сверхтяжелой темной материи

28 Мая 2018

МОСКВА, 28 мая. Детектор XENON1T, крупнейший телепроект по поискам тяжелой темной реальности, исключил существование легких редакций темной материи и нащупал самый первые намеки на существование неожиданно трудных частиц этой загадочной субстанции, заявили участники проекта на пресс-конференции в итальянской лаборатории Гран-Сассо.

Мир за темной ширмой

Достаточно долгое время ученые считали, что Вселенная состоит из той материи, которую мы явный, и которая составляет основу всех звезд, черных дыр, туманностей, скоплений пыли и планет. Но самый первые наблюдения за скоростью движения звезд в близлежащих к нам галактиках показали, что светила на их окраинах движутся в них с невозможно высокой скоростью, которая была примерно в 10 раз выше, чем показывали расчеты на базе масс всех светил в них.

Причиной этого, как сегодня считают ученые, была так называемая темная материя – загадочная субстанция, на чью долю приходится примерно 75% от массы материи во Вселенной. Как правило, в каждой галактике примерно в 8-10 раз больше темной материи, чем ее видимой кузины, и эта темная материя удерживает знаменитости на месте и не дает им разбежаться.

Сегодня почти все ученые уверены в существовании темной реальности, однако ее свойства, помимо ее очевидного гравитационного могущества на галактики и скопления галактик, остаются загадкой и предметом споров среди астрофизиков и космологов. Достаточно долго ученые предполагали, что она сложена из сверхтяжелых и холодных частиц- вимпов, никак не проявляющих себя, кроме как притягивая видимые конденсирования материи.

Подобные крохи сегодня ученые пытаются найти, используя гигантские подземные детекторы, заполненные абсолютно чистым ксеноном. Ядра атомов благородного газа, как предполагали раньше ученые, должны были взаимодействовать с вимпами особым образом, что можно было обнаружить, наблюдая за вспышками света внутри сжиженного элемента.

За последние два десятилетия ученые нарисовали около дюжины подобных детекторов со все большим объемом и массой, ни один из которых не смог зафиксировать следы взаимодействий ксенона с вимпами. Особые надежды возлагались на проект XENON1T – детектор, построенный в итальянской лаборатории Гран-Сассо в 2014 году и содержавший в себе рекордные 3, 5 бонтонным ксенона, что примерно в 10 раз больше массы всех его конкурентов.

Ключ к Вселенной

Первые результаты, представленные командой XENON1T в ноябре прошлого года, опять оказались нулевыми – команде из более ста физиков из 21 стран мира не удалось приобрести никаких значимых следов существования вимпов в очень широком диапазоне масс и энергий.

Сегодня Априле и ее коллеги представили результаты анализа полного набора данных, которые в целом подтвердили их предварительные выводы, за несколькими небольшими исключениями. Как отмечают ученые, им удалось исключить возможность существования легких вимпов с массами от 6 до 30 ГэВ, и фактически обнулить шансы на обнаружение частиц с массой до 200 ГэВ.

С другой стороны, собранные ими данные не противоречат и, как считает сама Априле, указывают на то, что частицы темной реальности на самом деле имеют гораздо более высокую массу, чем предполагали физики раньше.

Наша задача сейчас очень простая – нам нужно просто продолжить наблюдения, и при этом сократить уровень шумов и повысить сентиментальность. Как мне кажется, мы или сможем выйти на вимпы после следующего обновления сенсоров, или окончательно закроем вопрос их существования, продолжает физик.

По ее словам, участники XENON1T уже сейчас отправляют новую версию детектора, масса ксенона в котором будет доведена до четырех тонн, а уровень помех снизится как минимум в 10 раз. Его установка будет завершена уже в этом году, а первые научные данные он получит в середине 2019 года.

Редактор рубрики

Олег Кудрин

Место события на карте мира:

Физики нашли намеки на существование сверхтяжелой темной материи

комментарии (0)

Другие интересные новости

Подвиги фронтовых бригад: кого из артистов объявили врагами Рейха