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

Ближайшая к нам внеземная жизнь может находиться на стадии микробов

Ближайшая к нам внеземная жизнь может находиться на стадии микробов

AstroForge хочет провести первую космическую миссию без единой команды с Земли

AstroForge хочет провести первую космическую миссию без единой команды с Земли

Астрономы обнаружили экзопланету GJ 3090 b, которая вращается против своей звезды

Астрономы обнаружили экзопланету GJ 3090 b, которая вращается против своей звезды

В древних метеоритах нашли химические следы эпохи до появления Земли

В древних метеоритах нашли химические следы эпохи до появления Земли

Марсоход обнаружил три эпизода водной активности в кратере Езеро

Марсоход обнаружил три эпизода водной активности в кратере Езеро

Ученые превратили 27 лет наблюдений за черной дырой в «видео» и заметили неожиданное поведение плазмы

Ученые превратили 27 лет наблюдений за черной дырой в «видео» и заметили неожиданное поведение плазмы

Таинственные огни над Тегераном вызвали споры о дронах и НЛО

Таинственные огни над Тегераном вызвали споры о дронах и НЛО

Нейтрино могут определять, превратится ли умирающая звезда в черную дыру

Нейтрино могут определять, превратится ли умирающая звезда в черную дыру

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Британский визионер хочет запустить максимально дешевую миссию к Альфа Центавра

Британский визионер хочет запустить максимально дешевую миссию к Альфа Центавра

Как ученые на «Конкорде» устроили погоню за солнечным затмением и растянули семь минут до 74

Как ученые на «Конкорде» устроили погоню за солнечным затмением и растянули семь минут до 74

Пять медицинских роботов, которые уже меняют работу больниц прямо сейчас

Пять медицинских роботов, которые уже меняют работу больниц прямо сейчас

Meta* представила 100-граммовые VR-очки за 110 тысяч рублей

Meta* представила 100-граммовые VR-очки за 110 тысяч рублей

В Японии массово скупают подержанные книги — продавцы подозревают компании в сфере ИИ

В Японии массово скупают подержанные книги — продавцы подозревают компании в сфере ИИ

Xiaomi подтвердила глобальный запуск флагманов Xiaomi 18 Pro и 18 Pro Max

Xiaomi подтвердила глобальный запуск флагманов Xiaomi 18 Pro и 18 Pro Max

Ученые выяснили, что глубоко внутри Земли может менять продолжительность суток

Ученые выяснили, что глубоко внутри Земли может менять продолжительность суток