Учёные объявили, что, возможно, зафиксировали первый сигнал тёмной материи, однако доказательств для окончательного подтверждения пока недостаточно. Согласно стандартной космологической модели, барионная материя, включая звёзды, планеты и людей, составляет 15 % Вселенной, а невидимая тёмная материя, которая не взаимодействует со светом, — 85 %. Существование тёмной материи, которую ищут уже около 100 лет, подтверждается её гравитационным воздействием на галактики.
Эксперимент LUX-ZEPLIN (LZ) проводится примерно в 1500 метрах под землёй на территории Сэнфордской подземной исследовательской лаборатории в американском штате Южная Дакота, в резервуаре с 10 тоннами сверхчистого жидкого ксенона. В этой защищённой от космических лучей установке исследователи ищут редкие взаимодействия по вспышкам света.
Команда под руководством Sam Eriksen из Бристольского университета сообщила 1 сентября на проходившей в Японии конференции по астрофизике частиц 2026 TeV о слабом сигнале UV-излучения, который могли породить WIMP — пока не обнаруженные частицы, более тяжёлые, чем видимая материя. Хотя сигнал не похож на известные фоновые явления, было зафиксировано лишь одно событие; вероятность того, что оно вызвано фоном, составляет примерно один случай из 200. В работе, представленной в Physical Review Letters, Alvine Kamaha призвала к осторожности. Наблюдения за подобными событиями продолжатся; ожидается, что в данных LZ до 2028 года будет обнаружено не более нескольких сигналов.
Почему это важно
Этот результат указывает на возможность изучать тёмную материю не только по её гравитационному воздействию на галактики, но и через взаимодействия частиц. Поэтому это развитие представляет интерес для исследователей, изучающих природу невидимого компонента, составляющего большую часть Вселенной, и особенно гипотезу WIMP. Вместе с тем имеющихся данных недостаточно, чтобы утверждать, что наблюдавшееся событие действительно связано с тёмной материей; вероятность его фонового происхождения полностью не исключена. Открытым остаётся вопрос о том, будут ли подобные сигналы повторяться и окажутся ли они совместимы с тем же физическим объяснением. Данные, которые LZ соберёт до 2028 года, будут иметь важное значение для оценки того, достигло ли это единичное наблюдение уровня доказательства.