Физики обнаружили необъяснимый сигнал темной материи
Международное научное сообщество внимательно следит за результатами беспрецедентного эксперимента по поиску темной материи. Долгое время существование этого загадочного вещества подтверждалось только косвенными данными наблюдений, но недавно коллаборация LZ зафиксировала аномальное событие, которое пока не удается объяснить ни одной из существующих научных теорий.
Как устроена "ловушка" для поимки частиц темной материи
Для регистрации уникальной частицы научный коллектив создал специализированный детектор, расположенный на глубине почти 1,6 км под поверхностью земли. Такое глубокое размещение необходимо для защиты чувствительного оборудования от космического излучения. Дополнительной защитой служит резервуар с водой, который препятствует прохождению нейтронов и предотвращает возникновение ложных сигналов.
Основной компонент установки — емкость с более чем 7 тоннами супер-очищенного жидкого ксенона. Когда предполагаемая частица темной материи (слабовзаимодействующая массивная частица, или WIMP) сталкивается с ядром ксенона, возникает короткая световая вспышка и поток электронов, фиксируемые чувствительными датчиками.
Поиск в огромном объеме данных и осторожность ученых
За 220 суток наблюдений исследователи обработали значительный объем информации. Применение классических моделей анализа сначала не дало результатов, однако при расширении критериев поиска под более сложные теоретические сценарии специалисты выявили одно необычное событие, зафиксированное 16 июня 2023 года.
Обнаруженный сигнал обладает уровнем достоверности около 3-сигма, что соответствует вероятности случайного совпадения примерно 1 из 400. Однако для официального признания научного открытия в области физики элементарных частиц требуется более высокий стандарт — 5-сигма. Руководитель коллаборации LZ Ричард Гейтскелл подчеркивает осторожность команды, отмечая, что обнаруженное взаимодействие может быть результатом столкновения обычной материи, механизм которого ученые пока не полностью понимают.
На сегодняшний день физики анализируют четырехкратно больший массив данных, собранный после июня 2023 года. Параллельно ожидается получение результатов подтверждающих экспериментов с жидким ксеноном, проводимых исследовательскими центрами в Италии и Китае.
