Эксперименты показали, что темная материя окружена облаками нейтрино

Наличие этих облаков можно назвать и плохой и хорошей новостью одновременно. Бедующим экспериментам по поиску темной материи предстоит учитывать возможные большие скопления нейтрино.

Эксперименты показали, что темная материя окружена облаками нейтрино

Знаете, какая частица встречается чаще всего во Вселенной? Это нейтрино — маленькие, беззарядные частицы с почти нулевой массой, которые практически не взаимодействуют с материей. Они настолько легкие, что электрон весит примерно в шесть миллионов раз больше. За их способность проходить сквозь любые объекты незамеченными их прозвали «частицами-призраками».

Недавно два эксперимента по поиску темной материи впервые засекли так называемый нейтринный туман — плотное облако этих частиц. Эту находку сделали ученые из проектов XENON и PandaX, ведущих исследования темной материи независимо друг от друга в Италии и Китае.

Чтобы обнаружить нейтрино, ученые используют процесс под названием когерентное упругое рассеяние на ядре (CEvNS), при котором нейтрино взаимодействуют со всем ядром, заставляя его слегка отскакивать. Это взаимодействие равномерно распределяет энергию по ядру, позволяя исследователям зафиксировать его. Обычно процесс CEvNS наблюдается с помощью мощных ускорителей частиц, но в экспериментах XENON и PandaX удалось зафиксировать более слабые сигналы, исходящие от нейтрино, образующихся в Солнце.

Оба эксперимента используют детекторы на основе жидкого ксенона для фиксации взаимодействий частиц с атомами ксенона. Этот подход помогает обнаруживать слабые сигналы от неуловимых частиц. За два года работы ученые выявили сигналы CEvNS, поступающие от нейтрино, которые формируются при распаде изотопа Бора-8 в Солнце. Исследователи из XENON зафиксировали 11 сигналов, а PandaX — 75. Надежность данных обоих экспериментов при этом оказалась почти одинаковой: 2,64 сигма для PandaX и 2,73 для XENON. «Кажется, что обе группы действительно засекли нейтринный туман», — прокомментировала Кейт Шолберг, физик из Университета Дьюка.

Несмотря на захватывающий успех, плотные нейтринные облака затрудняют обнаружение темной материи, так как нейтрино создают фоновый шум, маскируя сигналы от темной материи. В экспериментах, где важно зафиксировать редкие взаимодействия с ядрами, этот нейтринный туман может порождать сигналы, схожие с теми, что оставляют частицы темной материи.

Читайте также

От «Луны-2» до Falcon 9: как человечество уже более 65 лет врезается в Луну

От «Луны-2» до Falcon 9: как человечество уже более 65 лет врезается в Луну

Южнокорейский зонд Danuri нашел кратер от падения ступени Falcon 9 на Луну

Южнокорейский зонд Danuri нашел кратер от падения ступени Falcon 9 на Луну

Астрономы впервые зафиксировали гибель массивной звезды по слабой рентгеновской вспышке

Астрономы впервые зафиксировали гибель массивной звезды по слабой рентгеновской вспышке

Марсианская пыль: почему именно она может стать главным врагом первых людей на Марсе

Марсианская пыль: почему именно она может стать главным врагом первых людей на Марсе

NASA и Южная Корея ищут место падения ракеты SpaceX на Луне после столкновения на скорости почти 8700 км/ч

NASA и Южная Корея ищут место падения ракеты SpaceX на Луне после столкновения на скорости почти 8700 км/ч

Астрономы назвали регионы России, в которых можно будет наблюдать солнечное затмение 2026 года

Астрономы назвали регионы России, в которых можно будет наблюдать солнечное затмение 2026 года

Спустя 20 лет данные марсохода Spirit помогли найти новые доказательства древних океанов на Марсе

Спустя 20 лет данные марсохода Spirit помогли найти новые доказательства древних океанов на Марсе

Вторая ступень Falcon 9 спустя полтора года после запуска врезалась в Луну

Вторая ступень Falcon 9 спустя полтора года после запуска врезалась в Луну

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Аллергия: каковы причины возникновения, и какие капли от аллергии действительно помогут?

Аллергия: каковы причины возникновения, и какие капли от аллергии действительно помогут?

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Робошмель сохранит стабильность полета при сильном ветре

Робошмель сохранит стабильность полета при сильном ветре

В Чите протестировали робота–ликвидатора последствий ЧС

В Чите протестировали робота–ликвидатора последствий ЧС

Ученые создали устойчивый к воздуху сверхтонкий сверхпроводник для квантовых устройств

Ученые создали устойчивый к воздуху сверхтонкий сверхпроводник для квантовых устройств

Семь секретных проектов холодной войны, изменивших современные военные технологии

Семь секретных проектов холодной войны, изменивших современные военные технологии