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

Победа и Наука. Взгляд из Сибири Победа и Наука. Взгляд из Сибири

Война стала высшей точкой слияния науки и государства

Знание – сила
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
Кунсткамера Кунсткамера

Самый маленький автомобиль в мире, ядовитый сад и запрещенное в США дерево

Наука и жизнь
«Мам, я уже не ребенок»: что делать, если родители вас контролируют «Мам, я уже не ребенок»: что делать, если родители вас контролируют

Что делать, если вам уже давно за 30, а вас все еще пытаются контролировать?

Psychologies
Чавчавадзе Чавчавадзе

Чавчавадзе — грузинский род, сыгравший важную роль в российской истории

Дилетант
Председатель Сахалинской областной думы: «Словосочетание «Первый в России» для нас становится привычным» Председатель Сахалинской областной думы: «Словосочетание «Первый в России» для нас становится привычным»

Как выстроена работа депутатов в Сахалинской области?

ФедералПресс
«Роналду в дартсе»: как любитель фастфуда стал самым популярным спортсменом Британии «Роналду в дартсе»: как любитель фастфуда стал самым популярным спортсменом Британии

О слабости Люка к фастфуду и увлечении компьютерными играми

Forbes
Ромашка Ромашка

Весь день она вспоминала о Чифе и мысленно улыбалась ему

СНОБ
Инвестиции не задались Инвестиции не задались

Самые выгодные вложения 2024 года

Деньги
Ананас Ананас

Польза ананаса, ананасовая диета и рецепты с этим фруктом

Здоровье
Теория множественности вселенных Теория множественности вселенных

А что, если существует огромное количество параллельных вселенных?

Зеркало Мира
«Черные голуби»: триллер с Кирой Найтли о том, как совместить шпионаж с материнством «Черные голуби»: триллер с Кирой Найтли о том, как совместить шпионаж с материнством

Кино о женщине, которая балансирует между ролью матери и опасной работой

Forbes
Догматический монетаризм или новое кеинсианство Догматический монетаризм или новое кеинсианство

Какую экономическую модель выбирает Россия

Деньги
Борис Ельцин: «Я ухожу не по болезни» Борис Ельцин: «Я ухожу не по болезни»

Интервью с Валентином Юмашевым, зятем Бориса Ельцина, о событиях конца 1999 года

Дилетант
Вовсе не для развлечения: зачем на самом деле в Windows были встроены игры «Косынка» и «Сапер» Вовсе не для развлечения: зачем на самом деле в Windows были встроены игры «Косынка» и «Сапер»

«Косынка» и «Сапер»: какой замысел Билла Гейтса они в себе таили?

ТехИнсайдер
Лёгкая импровизация Лёгкая импровизация

Лёгкий и мягкий интерьер, в котором много воздуха и света

Идеи Вашего Дома
Тихая охота биотехнологов Тихая охота биотехнологов

Почему грибы становятся кандидатом в «эликсиры долголетия и молодости»

Монокль
10 способов ускорить рост ногтей: советы дерматологов 10 способов ускорить рост ногтей: советы дерматологов

Ногти стали тонкими хрупкими и ломкими, и ты не знаешь, как это исправить?

VOICE
Анастасия Вертинская: «Главное, что я выстояла» Анастасия Вертинская: «Главное, что я выстояла»

Когда ты встаешь на какую-то определенную дорогу, нельзя быть трусом

Коллекция. Караван историй
Убийцы кораблей Убийцы кораблей

Современные противокорабельные ракеты

Обозрение армии и флота
Гуляем! Гуляем!

За что могут оштрафовать в новогоднюю ночь

Лиза
Это я беру на себя: почему бизнес все чаще размещает IT-решения на своих серверах Это я беру на себя: почему бизнес все чаще размещает IT-решения на своих серверах

Почему бизнес предпочитает развивать свою IT-инфраструктуру?

Forbes
Лучшие турецкие сериалы последних лет Лучшие турецкие сериалы последних лет

Турецкие сериалы, которые стоит посмотреть: Серкан Болат и все-все-все

Maxim
Из «Золушки» в «Королеву подлости»: история Леоны Хелмсли, которая владела одними из самых роскошных отелей Нью-Йорка Из «Золушки» в «Королеву подлости»: история Леоны Хелмсли, которая владела одними из самых роскошных отелей Нью-Йорка

История «Злой ведьмы Запада» Леоны Хелмсли

ТехИнсайдер
О Юрии Никулине. Великий клоун О Юрии Никулине. Великий клоун

Татьяна могла бы и сама стать известной актрисой, но Никулин не позволил

Коллекция. Караван историй
Кривой рок Кривой рок

Рокеры и их зависимости

Men Today
Два кавказца Два кавказца

Что за офицеры изображены на рисунке, который считался за авторством Лермонтова?

Дилетант
Заповедная зона Заповедная зона

Самобытная вилла в Подмосковье, вдохновленная философией бренда Visionnaire

SALON-Interior
Миф нового года Миф нового года

Что делать с «неидеальностью» и как встретить Новый год с истинным удовольствием

Grazia
Мамбл-ром-хоррор Мамбл-ром-хоррор

«Мой сосед — монстр»: «Красавица и чудовище» нового времени

Weekend
Открыть в приложении