13 декабря 2018

Эксперимент с особо чувствительным детектором не сумел обнаружить "тёмную материю"

Академия наук Республики Корея Схема эксперимента Cosine-100 Академия наук Республики Корея

У ученых есть ряд оснований считать, что во Вселенной существует так называемая «темная материя», которая не участвует в электромагнитном и других видах взаимодействий с обычной материей, кроме гравитационного взаимодействия, которое особенно явно проявляется на уровне объектов астрономического масштаба, таких как галактики и звезды.

Темная материя еще ни разу не была обнаружена напрямую. Ученые не знают, из каких частиц она состоит, однако согласно одной из гипотез, темная материя может состоять из так называемых «слабо взаимодействующих массивных частиц», или ВИМПов. Эти частицы концентрируются в гало темной материи Млечного пути, поэтому летом, когда Земля движется в сторону гало темной материи нашей Галактики, поток ВИМПов, достигающих нашей планеты, должен возрастать, а зимой соответственно – убывать.

Именно на такую картину указывали наблюдения, проведенные исследователями эксперимента под названием DAMA/NaI в 1998 г. Эксперимент включает кристаллы йодида натрия, расположенные в темном помещении, и направленные на них детекторы фотонов. В том случае, если частицы темной материи взаимодействуют с материалом кристалла, детекторы фотонов должны регистрировать свечение кристалла. В апреле 1998 г. исследователи этого проекта сообщили о небольшом увеличении яркости свечения кристаллов в летнее время. Однако последующие эксперименты на других детекторах частиц темной материи, основанных на свечении инертных газов – таких как эксперимент Xenon100 - не подтвердили данный факт.

Теперь в новом исследовании ученые проекта Cosine-100, детектора частиц темной материи, расположенного на территории Южной Кореи и представляющего собой более современную и чувствительную версию эксперимента DAMA/NaI, сообщают об отсутствии обнаружения изменения яркости свечения кристаллов йодида натрия в течение года на этом детекторе.