Темная материя: проблема «последнего парсека», новые факты и рекорды в поисках

Знание – силаНаука

Загадка темной материи по-прежнему не раскрыта

Обзор подготовил Игорь Харичев

Ученые продолжают упорный поиск возможных кандидатов на роль частиц темной материи. По-прежнему остаются востребованными три гипотезы того, что это за частицы. Во‑первых, ВИМП (от английского Weakly Interacting Massive Particle – слабовзаимодействующая массивная частица1). Это гипотетическая частица темной материи. Во‑вторых, аксион – тоже гипотетическая нейтральная псевдоскалярная элементарная частица, но первоначально введенная для объяснения того, что электрический дипольный момент нейтрона, который мог бы вызвать прецессию нейтрона в электрическом поле, оказался по крайней мере в десять миллиардов раз меньше, чем можно было бы ожидать. Наконец, в‑третьих, стерильное нейтрино – еще одна гипотетическая частица, масса которой в несколько тысяч раз превышает массу обычного нейтрино. Об этих гипотезах и экспериментах, направленных на поиск связанных с ними частиц, рассказывал в ноябрьском номере «Знание – силы» за 2022 год Игорь Иванович Ткачев, академик РАН, доктор физико-математических наук, заведующий отделом экспериментальной физики Института ядерных исследований РАН. Ученый, непосредственно занятый выяснением вопроса: верна ли гипотеза о том, что частицами темной материи являются тяжелые нейтрино?

Новые результаты в изучении темной материи появляются регулярно. Увы, ответа на вопрос: из каких частиц она состоит, по-прежнему нет. Природа темной материи, на которую, как известно, приходится до 26,8% наблюдаемого вещества-энергии во Вселенной, остается одной из самых неуловимых загадок современной науки.

1. Термин WIMP был предложен в 1986 году американским космологом Майклом Тёрнером, который является также автором термина «тёмная материя».

Новый рекорд в поисках темной материи

Большая команда ученых из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли и других научных учреждений США, Великобритании, Португалии, Швейцарии, Южной Кореи и Австралии установила новый рекорд в поисках темной материи, используя самый чувствительный в мире детектор LUXZEPLIN (LZ). Результаты эксперимента, представленные на конференции 26 августа 2024 года, позволяют значительно сузить круг возможных кандидатов на роль темной материи среди слабо взаимодействующих массивных частиц.

Детектор LZ обладает высокой чувствительностью к слабым взаимодействиям WIMP, что позволяет исключить многие теоретические модели, не подтверждающиеся полученными результатами. Например, исследование не обнаружило следов частиц WIMP с массой свыше 9 гигаэлектронвольт/c² (ГэВ/c²), что значительно сужает диапазон возможных масс и взаимодействий для этих частиц. Для сравнения: масса протона немного меньше 1 ГэВ/c².

Эксперимент проводился в подземном исследовательском центре Сэнфорда в Южной Дакоте2, где детектор LZ установлен на глубине около полутора километров под землей. Такая глубина позволяет защитить детектор от космических лучей, которые могут мешать точности эксперимента. Детектор использует 10 тонн жидкого ксенона, что дает возможность отслеживать даже самые слабые взаимодействия частиц с ядрами атомов. Кроме того, детектор был создан с использованием сверхчистых материалов с низким уровнем излучения, что минимизирует фоновое излучение и ложные сигналы.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Разум в наследство Разум в наследство

Откуда взялась наша центральная нервная система – головной и спинной мозг?

Вокруг света
Как в сказке Как в сказке

Блюда к праздничному столу персонажей Линдгрен, Диккенса, Шмелева и Туве Янссон

Seasons of life
Расшифровка диалога, полученного по молекулярной связи Расшифровка диалога, полученного по молекулярной связи

Я жив. И даже условно цел, но существую в виде облака...

Наука и жизнь
Взрывная техника Джона Перальты Взрывная техника Джона Перальты

Взрывные диаграммы легендарных приборов, механизмов и гаджетов прошлого

ТехИнсайдер
Банковская идея Банковская идея

Как банки в рекламе ищут новые смыслы и старые ценности

Деньги
«А ты возьми и купи слона»: как не вестись на маркетинговые уловки и не потратить все деньги перед Новым годом «А ты возьми и купи слона»: как не вестись на маркетинговые уловки и не потратить все деньги перед Новым годом

Как узнать все секреты продавцов, чтобы покупать осознанно?

Psychologies
Как стать лучше: 5 маленьких шагов к большим переменам Как стать лучше: 5 маленьких шагов к большим переменам

Поговорим о пяти привычках, которые помогут вам день ото дня становиться лучше

Psychologies
Что читать у Эдуарда Лимонова перед просмотром байопика Что читать у Эдуарда Лимонова перед просмотром байопика

Гид по лимоновской прозе

РБК
Я с тобой Я с тобой

Оксана Лаврентьева доказывает, что настоящую любовь два человека создают сами

VOICE
Выдворение китайских студентов из СССР Выдворение китайских студентов из СССР

После смерти Сталина между СССР и Китаем стали нарастать противоречия

Дилетант
«Он совершенно чокнутый»: как гипнотизер проклял «Манчестер Сити» и его тренера «Он совершенно чокнутый»: как гипнотизер проклял «Манчестер Сити» и его тренера

Почему футбольный клуб «Манчестер Сити» переживает самый глубокий кризис

Forbes
Как создать пространство для партнерства после рождения ребенка: 4 простых упражнения Как создать пространство для партнерства после рождения ребенка: 4 простых упражнения

Как избежать угасания эмоциональной связи после рождения ребенка?

Psychologies
Как Катерина Карасева помогает людям с инвалидностью получать средства реабилитации Как Катерина Карасева помогает людям с инвалидностью получать средства реабилитации

Как работает сервис «Поза 24/7» по подбору средств реабилитации?

Forbes
По законам гостеприимства По законам гостеприимства

Солнечный интерьер, который встречает тепло и радостно

Идеи Вашего Дома
Под знаком русской свастики Под знаком русской свастики

Иван Ильин печалился о том, что многое мешает развитию русского фашизма

Дилетант
Щавель, персик и трансформер: что значит странный сленг подростков и почему взрослые его запрещают Щавель, персик и трансформер: что значит странный сленг подростков и почему взрослые его запрещают

Почему сленговые выражения подростков так злят старшие поколения?

Psychologies
Бог есть свет: Дмитрий Лукьянов «Год в Чувашии» Бог есть свет: Дмитрий Лукьянов «Год в Чувашии»

Глава из романа Дмитрия Лукьянова «Год в Чувашии»

СНОБ
«Персидский выбор» Александра Грибоедова «Персидский выбор» Александра Грибоедова

Дипломатическая служба и заслуги А. С. Грибоедова

Знание – сила
Шаг за шагом до Европы Шаг за шагом до Европы

Как на спутнике Юпитера Европе будут искать внеземные организмы

ТехИнсайдер
Любимые места микробов: 10 самых негигиеничных вещей Любимые места микробов: 10 самых негигиеничных вещей

Как долго микробы сохраняются на различных поверхностях?

ТехИнсайдер
Если отец — нарцисс, дочь — русалочка: психолог рассказала о синдроме, который есть у многих женщин Если отец — нарцисс, дочь — русалочка: психолог рассказала о синдроме, который есть у многих женщин

Что такое синдром Русалочки?

Psychologies
Окно в Сибирь Окно в Сибирь

Сибирь: чем так притягивает туристов этот суровый край?

Лиза
«В русской литературе финалом по большей части является тоска» «В русской литературе финалом по большей части является тоска»

Любовь Аркус о том, что делает финалы великими

Weekend
«Мерило успеха — это время»: музыкант Boulevard Depo о новом альбоме и русском рэпе «Мерило успеха — это время»: музыкант Boulevard Depo о новом альбоме и русском рэпе

Boulevard Depo — об отношении к успеху и вдохновении

Forbes
Квартира, наполненная памятью Квартира, наполненная памятью

Интервью с создателем музея «Память Колымы» Иваном Паникаровым

Дилетант
Смекалка и готовность к худшему: как женщины строят карьеру в Латинской Америке Смекалка и готовность к худшему: как женщины строят карьеру в Латинской Америке

Как женщины развивают свои бизнесы в условиях мачистской культуры?

Forbes
Де Голль — ставка на «зеро» Де Голль — ставка на «зеро»

Шарль де Голль: пятая республика, сильная власть, отставка правительства

Дилетант
Музыка, созданная искусственным интеллектом: кто является автором? Музыка, созданная искусственным интеллектом: кто является автором?

Как ИИ влияет на авторское право в музыкальной сфере?

Наука и техника
20 популярных вопросов о посудомоечных машинах 20 популярных вопросов о посудомоечных машинах

Гид по посудомоечным машинам: всё, что вы хотели бы спросить

CHIP
«Стыд должен сменить сторону»: как Жизель Пелико прервала молчание жертв насилия «Стыд должен сменить сторону»: как Жизель Пелико прервала молчание жертв насилия

Как Жизель Пелико вдохновила женщин не стыдиться того, что с ними произошло

Forbes
Открыть в приложении