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

«Я просто выполнял приказы!» «Я просто выполнял приказы!»

Военные преступления совершали не только отряды СС, но и подразделения вермахта

Дилетант
Бесчеловечные хищники морских глубин Бесчеловечные хищники морских глубин

Автономные необитаемые подводные аппараты ВМС США

Обозрение армии и флота
Who is Whoosh Who is Whoosh

В конце октября стало известно, что Whoosh планирует до конца года выйти на IPO

СНОБ
Радужные перспективы Радужные перспективы

Увидеть радугу посреди зимы – добрая примета. Но что именно она сулит?

Лиза
Пять прелюдий о Грибоедове Пять прелюдий о Грибоедове

Грибоедовский миф занимает особое место среди других литературных мифов

Знание – сила
Озеро надежды Озеро надежды

Как все эти годы фонд пытается сохранить Байкал от влияния человека

Grazia
Как проходил суд над Иосифом Бродским. Отрывок из книги Фриды Вигдоровой Как проходил суд над Иосифом Бродским. Отрывок из книги Фриды Вигдоровой

Глава из книги правозащитницы Фриды Вигдоровой «Дневник матери»

СНОБ
«Крым» – первый советский супертанкер «Крым» – первый советский супертанкер

Разработка проекта первого советского супертанкера водоизмещением 182 тыс. т

Наука и техника
Три мира Три мира

Духи этих мест приглашают за хлебосольный стол дархана, настоящего Мастера

Seasons of life
«Вместе с мамой ты сильней!»: как и почему матери присваивают дочерей себе «Вместе с мамой ты сильней!»: как и почему матери присваивают дочерей себе

Как собственнические матери влияют на своих дочерей?

Psychologies
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
Что такое психогенное переедание, или binge eating Что такое психогенное переедание, или binge eating

Психогенное переедание: как его распознать и можно ли вылечить?

ТехИнсайдер
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
Обман зрения Обман зрения

Холод, перепады температуры и низкая влажность – серьезные испытания для глаз

Лиза
Анна Кузнецова: «Можно ли перестать обижаться?» Анна Кузнецова: «Можно ли перестать обижаться?»

Возможно, кто-то разочаруется, но я считаю, что перестать обижаться невозможно

Здоровье
Прикосновение дома Прикосновение дома

Из каких деталей складывается характер дома?

СНОБ
Как искусственный интеллект помогает в научных исследованиях Как искусственный интеллект помогает в научных исследованиях

Впечатляющие сферы применения ИИ исследователями

РБК
Спасти самое дорогое Спасти самое дорогое

Многоразовые транспортные космические системы сегодняшнего дня

Зеркало Мира
Как понять, что вам не хватает витамина D — и как его получить зимой? Простой ответ Как понять, что вам не хватает витамина D — и как его получить зимой? Простой ответ

Как недостаток витамина D влияет на наш организм?

ТехИнсайдер
Конец историй Конец историй

Десять разных, но по-своему идеальных кинофиналов

Weekend
Исторический продукт Исторический продукт

Водка — напиток, который почему-то считают русским: разбираемся в заблуждениях

Зеркало Мира
Скорость без звука Скорость без звука

Как устроены электрические байки Ducati V21L

ТехИнсайдер
Лучшие мини-сериалы 2024 года, которые можно посмотреть за выходные Лучшие мини-сериалы 2024 года, которые можно посмотреть за выходные

Увлекательные истории с коротким сюжетом на пару вечеров

Maxim
Когда застывшие чувства становятся хронической болью: как жить с человеком с ПТСР Когда застывшие чувства становятся хронической болью: как жить с человеком с ПТСР

Какие симптомы наблюдаются в ситуации травмы и как жить с человеком с ПТСР?

Psychologies
Рассеянный склероз: какое лечение доступно в России Рассеянный склероз: какое лечение доступно в России

Почему возникает рассеянный склероз и как современная терапия помогает людям?

СНОБ
Писательница Чухе Ким — о правках, тиграх и Анне Карениной Писательница Чухе Ким — о правках, тиграх и Анне Карениной

Южно-корейская писательница Чухе Ким — о своей любви к Толстому и животным

РБК
Приказали стать Леонардо Приказали стать Леонардо

Как создавался памятник картографии «Хорографическая книга Сибири»

Знание – сила
Эмоции на работе: подавлять или проявлять? Эмоции на работе: подавлять или проявлять?

К чему может привести постоянное подавление чувств на работе?

Psychologies
Скрытен, самолюбив, самонадеян, вежлив, кроток, усерден, опрятен и прилежен… Скрытен, самолюбив, самонадеян, вежлив, кроток, усерден, опрятен и прилежен…

Какие качества позволили Модесту Корфу стать идеальным чиновником

Дилетант
Человечность как стратегия бизнеса Человечность как стратегия бизнеса

Что нужно компаниям, чтобы не испытывать нехватки кадров

Монокль
Открыть в приложении