Физики поймали подозрительный сигнал, который может быть темной материей
Самый чувствительный в мире охотник за темной материей — эксперимент LUX-ZEPLIN (LZ), зарегистрировал необычный сигнал. Детектор, находящийся почти в полутора километров под землей в шахте Южной Дакоты, уловил одно загадочное взаимодействие. Ученые-физики не смогли объяснить его известными фоновыми процессами от обычной материи.
Темная материя это невидимое вещество, которое составляет 85 процентов всей материи во Вселенной. Ученые ищут ее почти сто лет, но до сих пор ни разу не поймали напрямую. Главные кандидаты на роль ее частиц — это слабо взаимодействующие массивные частицы, или WIMP. И новый сигнал как раз похож на то, что оставляют такие частицы при прохождении через детектор.
LZ — это гигантский резервуар с десятью тоннами жидкого ксенона. Когда частица попадает внутрь, она вызывает крошечную вспышку света. Чтобы отсеять шум от обычных частиц, ученые используют многоуровневую защиту: толщу горной породы, водяной резервуар и внешние датчики. Новый анализ данных за 220 рабочих дней впервые показал событие в той области, где посторонние помехи минимальны, а сигнал от темной материи был бы особенно заметен.
Статистическая значимость события составляет 2,6 сигма. Это означает, что примерно 0,5 процента вероятность того, что сигнал вызван случайными фоновыми процессами. Для окончательного открытия в физике нужен уровень 5 сигма, поэтому ученые не делают громких заявлений. Однако если аномалия подтвердится, масса предполагаемой частицы должна быть как минимум в 200 раз больше массы протона, а ее взаимодействие с обычным веществом сложнее, чем предсказывают теоретические модели.
Сейчас команда ученых из LUX-ZEPLIN продолжает собирать новые данные в подземной лаборатории. Только дополнительные наблюдения покажут, станет ли этот сигнал сильнее или исчезнет как статистическая флуктуация. Исследователи признаются, что впервые за многие годы аномалия выглядит настолько убедительно, что они всерьез размышляют: возможно, это и есть тот самый долгожданный первый след темной материи, который физики искали целое столетие.






