Исследователи представили в Национальной лаборатории Гран-Сассо (Италия) и в Европейской лаборатории физики элементарных частиц ЦЕРН (Швейцария) результаты годовой работы самого мощного детектора частиц темной материи – XENON1T, – пишет портал Science News. Сообщается, что пока ученым не удалось выявить никаких событий, связанных с темной материей.
Темная материя – самая большая загадка в физике, астрономии и космологии. Это гипотетическая форма невидимой материи, которая занимает четвертую часть состава Вселенной. Она не испускает электромагнитного излучения, она не видима – и потому ее трудно изучить. Но именно ее существование может объяснить необычное поведение астрофизических объектов – например, галактик в галактических скоплениях, – которое не подчиняется законам небесной механики: темная материя своей массой воздействует на эти объекты, меняет их скорость и характер движения.
С тех пор, как в научных кругах прочно закрепилась идея о темной материи (примерно 40 лет назад), возникло несколько претендентов на роль главных объектов темного вещества. Среди них – гипотетические слабовзаимодействующие с обычным веществом массивные частицы «вимп» (WIMP, Weakly Interacting Massive Particle), которые, как предполагается, составляют большую часть темной материи. Именно их и стремится обнаружить детектор XENON1T, который находится глубоко под горой Гран Сассо в Италии.
Внутри цилиндрической емкости XENON1T находится около 3,5 тонны жидкого и газообразного ксенона. «Вимпы» «рассеиваются» на атомах этого вещества и должны ионизировать их. Электрическое поле выбивает электроны – из жидкого ксенона они перемещаются в газ и создают специальный сигнал, который должен зафиксировать детектор. Но пока что XENON1T не получал таких сигналов. И тем не менее результаты работы детектора смогли сузить область поиска неуловимых частиц. А это – уже результат.
Ученые готовятся к возобновлению поиска, созданию более крупных, более чувствительных детекторов WIMP и думают перейти к поиску других возможных частиц темной материи – например, аксионов.