Категории: IT новини

Детекторът за тъмна материя е регистрирал необичайно голям брой събития

Участниците в проекта XENON1T съобщиха за нови резултати, получени при най-чувствителния детектор на тъмна материя в света. Учените са регистрирали необичайно голям брой събития, които могат да показват както съществуването на нови слънчеви аксионни частици, така и нови свойства на неутриното. Така че има ли тъмна материя?

Тъмната материя съставлява около една четвърт от масата-енергия на Вселената. В продължение на много години учени от цял ​​свят се опитват да докажат съществуването му експериментално, тъй като съществуването на тъмна материя се показва главно от косвени гравитационни аномалии, като гравитационни лещи и промени в скоростта на разширяване на Вселената. Проблемът с директното откриване е, че физиците все още не знаят от какво се състои тъмната материя. Известно е само, че това не могат да бъдат частици от Стандартния модел. Учените смятат, че тъмната материя се състои от частици, които преминават свободно през обикновени не твърде чувствителни детектори, но в същото време имат достатъчно голяма маса, за да въздействат на материята макроскопски чрез гравитационно взаимодействие.

Теоретично е възможно да регистрирате такива неуловими частици, ако изградите детектор с голяма площ, който съдържа много атоми материя. Наблюдавайки детектора достатъчно дълго време, е възможно да се уловят не само гравитационни аномалии – сблъсъците между частици тъмна материя и обикновена материя са много редки, но не и невъзможни. Детекторът XENON1T принадлежи към този тип настройки и е най-чувствителният детектор за тъмна материя до момента. Като работно тяло използва 3,2 тона охладен течен ксенон.

На уебсайта на колаборацията XENON1T учените съобщиха за резултатите от последния експеримент - изследователите за първи път видяха как инсталацията записва необичайно голям брой събития. Физиците не твърдят, че са открили тъмната материя, тъй като източникът на събитията все още не е определен.

Когато частицата пресече мишената XENON1T, тя създава слаби възбуждания в атомите на ксенона. Повечето от тези взаимодействия идват от известни частици, така че учените внимателно калибрират броя на фоновите събития в настройката. Този път, когато данните от XENON1T бяха сравнени с еталонния фонов шум, беше наблюдаван излишък от събития от почти 23%.

Получените данни може да са резултат от остатъчен тритий в инсталацията. Тритият, радиоактивен изотоп на водорода, се разпада, освобождавайки електрон с енергия, подобна на наблюдаваната в експеримента.

Данните може също да показват съществуването на нова частица, известна като слънчев аксион. Наблюдаваният излишък има енергиен спектър, подобен на този, който се очаква от аксионите, произведени в Слънцето. Въпреки че слънчевите аксиони не са частици от тъмна материя, преди това те са били неоткриваеми. От резултатите от експеримента учените са получили вероятност от 1 на 5000, че регистрираният излишък е причинен от случайна флуктуация, а не от сигнал от слънчеви аксиони. Това обаче не е достатъчно, за да се заключи за съществуването на тези частици.

Друга хипотеза е, че магнитният момент на неутриното се е оказал по-голям от предвидения от Стандартния модел. Това би било изненада за физиците и би станало обект на допълнителни експерименти.

В близко бъдеще учените ще модернизират инсталацията XENON1T до XENONnT с три пъти по-голямо работно тяло, което ще подобри калибрирането и ще направи измерванията още по-точни. Използвайки тази настройка, изследователите ще могат точно да определят естеството на тези събития.

Прочетете също:

Сподели
Евгений Рак

журналист, Sonyмомче и малко търговец.

Оставете коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани*