Детектор темной материи XENON1T зарегистрировал аномально большое число событий

9 1460

 

xenon1t.org

Коллаборация XENON1T сообщила о новых результатах, полученных на самом чувствительном детекторе темной материи в мире. Ученые зарегистрировали аномально много событий, что может свидетельствовать как о существовании новых частиц солнечных аксионов, так и о новых свойствах нейтрино. Препринт выложен на сайте Университета Пердью.

Темная материя составляет примерно четверть массы Вселенной. Уже многие годы ученые по всему миру пытаются доказать ее существование экспериментально, потому что в основном на существование темной материи указывают косвенные гравитационные аномалии, такие как гравитационное линзирование и изменения скорости расширения Вселенной. Проблема прямого детектирования заключается в том, что физики до сих пор не знают, из чего состоит темная материя. Известно только, что это не могут быть частицы Стандартной модели. Ученые считают, что темная материя состоит из частиц, которые свободно проходят сквозь обычные не очень чувствительные детекторы, но при этом суммарно они имеют достаточно большую массу, чтобы повлиять на вещество макроскопически через гравитационное взаимодействие.

Теоретически, зарегистрировать столь неуловимые частицы можно, если построить большой по площади детектор, который содержит очень много атомов вещества. Наблюдая за детектором достаточно долго, можно уловить не только гравитационные аномалии — столкновения между частицами темной материи и обычным веществом очень редки, но не невозможны. Детектор XENON1T относится к такому типу установок и является самым чувствительным детектором темной материи на сегодняшний день. В качестве рабочего тела в нем используется 3,2 тонны охлажденного жидкого ксенона.

На сайте коллаборации XENON1T ученые сообщили о результатах последнего эксперимента — исследователи впервые увидели, как установка задетектировала аномально большое количество событий. Физики не утверждают, что обнаружили темную материю, ведь источник событий пока не определен. Ранее детектор, проработав 279 дней, не показал существования вимпов с энергией от 6 до 200 гигаэлектронвольт, основных кандидатов на гипотетические частицы темной материи.

Реклама

Когда частица пересекает мишень XENON1T, она создает слабые возбуждения в атомах ксенона. Большинство этих взаимодействий происходит от известных частиц, поэтому ученые тщательно калибруют количество фоновых событий в установке. В этот раз, когда данные XENON1T были сопоставлены с откалиброванными фоновыми шумом, было замечено превышение событий почти на 23 процента.

 

Превышение реальный событий (черные точки) над откалиброванным шумом (красная кривая).

E. Aprile, et al. / xenon1t.org

Полученные данные могут быть результатом остатка трития в установке в отношении 1 к 1025. Тритий, радиоактивный изотоп водорода, самопроизвольно распадается, испуская электрон с энергией, подобной той, что наблюдалась в эксперименте.

Также данные могут свидетельствовать о существования новой частицы, известной как солнечный аксион. Наблюдаемый избыток имеет энергетический спектр, похожий на тот, который ожидается от аксионов, образующихся на Солнце. Хотя солнечные аксионы не являются частицами темной материи, ранее их не удавалось обнаружить. Из результатов эксперимента ученые получили вероятность 1 к 5000, что наблюдаемое превышение вызвано случайной флуктуацией, а не сигналом от солнечных аксионов. Однако этого не достаточно, чтобы сделать вывод о существовании этих частиц.

Другая гипотеза состоит в том, что магнитный момент нейтрино оказался больше, чем его предсказывает Стандартная модель. Это было бы сюрпризом для физиков и потребовало бы дальнейших экспериментов.

В ближайшее время ученые обновят установку XENON1T до XENONnT с рабочим телом в три раза больше, что улучшит калибровку и сделает измерения еще более точными. Используя эту установку, исследователи смогут точно выяснять природу этих событий.

Недавно физики проанализировали возможные механизмы поглощения частиц темной материи и показали, что такие реакции могут регистрировать уже существующие детекторы. Однако, для точного детектирования необходимы сложные установки, такие как, например, телескоп Хаббл. Узнать больше про разные теории вокруг темной материи вы можете в нашем тесте «Какая ты темная материя?».

Михаил Перельштейн

https://nplus1.ru/news/2020/06...

Итоги выборов – почему победила Единая Россия

Вспоминается финальная песня из мультфильма «Остров сокровищ», где поётся «До конца ещё осталось несколько минут, и меня, какая жалость, видно не убьют». В смысле, что до ко...

Про героев и уродов

Константин Калинин, младший лейтенант ДПС ГИБДД из Перми, — большой молодчина и скромняга, проявил мужество и высочайший профессионализм. Он мог отсидеться, тем более что по всем правилам до...

Англосаксы против всех

Когда 15 сентября было объявлено о создании AUKUS — трехстороннем оборонном альянсе, образованном Австралией, Великобританией и США (Australia, United Kingdom, United States)...

Обсудить
  • Во, ребята - молодцы! Работёнку себе из ничего придумали и бабло старательно пилят! Факт существования "темной материи" равно как и "темной энергии", вообще, НЕ доказан, а они уже который год их изучают и "что-то там в носу" фиксируют и измеряют.... :stuck_out_tongue:
  • не ну видно же не вооружённым взглядом что очень интересно, но всё равно ни ухя не понятно.. :smirk:
  • Физики определили, что физически плотного вещества, из которого состоит окружающий нас Мир, явно недостаточно, чтобы объяснить те процессы, которые происходят в нашей Вселенной. Когда те же физики изучают процессы на нашей планете Земля, то их особенно не беспокоит, есть ли что-то ещё , кроме физически плотной материи. Им достаточно только физически плотной материи, чтобы дурить нам мозги. А вот тут во Вселенной произошёл облом. Для этого и выдумали название Тёмная материя, а вдогонку ещё и Тёмная энергия. То есть они такие Тёмные, что мы их совсем не видим - типа Чёрный квадрат Малевича. Всё черно и кошек чёрных тоже не видно. На самом деле весь наш мир исключительно материальный, только учёные - физики его не хотят воспринимать таким, каким он есть. Им говорят, что там есть эфир, а они говорят, что его нет. Ну нет, так нет. Зато теперь вместо эфира есть Тёмная материя. Этим физикам уже некоторые другие люди объяснили, как на самом деле устроен наш мир, но они не хотят этого слушать, им подавай Тёмную материю и Тёмную энергию. Теперь вот эти Тёмные они и ловят, а что ловят, они не понимают. Просто ловят, а вдруг что поймают. И, самое главное, что наша физика уже давно не предсказывает того, что надо ловить, а просто ловит то, что поймается, а вдруг поймается золотая рыбка - сразу Нобелевскую премию дадут. Подумаешь, что они не знают, что поймали, но поймали же что-то неизвестное. У нас так до сих пор с электричеством. Никто не знает, что такое электрон и электричество, но весь мир на нём работает и электрическими приборами весь мир завален, а что это такое, никто не знает. Во, у нас физика какая!!!
  • Для крутых чайников, коротко, в чём проблема. Есть такое явление во вселенной - взрыв сверхновой звезды. Явление уникально тем что все сверхновые абсолютно одинаковы, и взрывы тоже один в один. Это решил использовать астроном по имени Хаббл для определения расстояния во вселенной. При определении расстояний до галактик он обнаружил красное смещение спектров что говорило о том что они разбегаются. А измерив скорость разбегания он обнаружил что они убегают всё быстрее. Встал вопрос что их расталкивает сильнее чем стягивает гравитация? Это нечто предположительно невидимая тёмная материя с отрицательной гравитацией. И она была найдена по искривлению света в пространстве и построена карта её распределения в космосе. Но количества её оказалось не достаточно для разбегания и тогда предположили наличие тёмной энергии которой должно быть 80% всей энергии вселенной. Что это такое никто не знает ваще. Если ТМ можно обнаружить то ТЭ не проявляет себя никак. Есть другие гипотезы объясняющие мир без всего этого но они далеки от стандартной модели и не подтверждены исследованиями. Ждём нового Эйнштейна...