На один из важнейших вопросов о темной материи ответят в Южной Корее

Эксперимент DAMA/LIBRA фиксировал ежегодные колебания световых вспышек в своем детекторе. Это заложило основу реальным теориям о темной материи. Однако за 20 лет, никто так и не смог повторить результат.

На один из важнейших вопросов о темной материи ответят в Южной Корее

Наблюдения DAMA/LIBRA за отчетливой годовой закономерностью согласуются с теоретическими ожиданиями, связанными с движением Земли в галактике. Пока Земля вращается вокруг Солнца, Солнце движется вокруг черной дыры в центре Млечного Пути. В июне Земля движется в том же направлении, что и Солнце, увеличивая свою относительную скорость через облако темной материи. В декабре же Земля движется в противоположном направлении. Как и ожидалось, количество сигналов, зарегистрированных детектором DAMA/LIBRA, достигает пика в июне и минимального значения в декабре.

Несколько исследовательских групп пытались воспроизвести результаты DAMA/LIBRA, используя аналогичные методы и материалы, такие как кристаллы йодида натрия, которые светятся при взаимодействии с субатомными частицами. Среди них — эксперимент COSINE-100, работающий с 2016 года в Южной Корее в подземной лаборатории Янъян (Y2L). Однако ни один из этих экспериментов не смог подтвердить результаты DAMA/LIBRA, что вызывает вопросы о возможных ошибках в методах анализа или особенностях самого детектора.

Мария Луиза Сарса, физик, работающая над экспериментом ANAIS-112 в подземной лаборатории Канфранк в Испании, говорит:

Эта загадка сохраняется уже 20 лет.

Чтобы окончательно подтвердить или опровергнуть результаты DAMA/LIBRA, эксперименты должны быть максимально идентичными оригиналу, считает Генри Цз-Кинг Вонг, физик из Академии Синика в Тайване. Хотя детектор COSINE-100 использует аналогичные кристаллы йодида натрия, они содержат в три раза больше радиации, что может исказить слабые сигналы потенциальных частиц темной материи.

В обновленном эксперименте COSINE-100 будут использованы те же кристаллы, что и ранее, но с улучшениями для повышения их чувствительности. Команда также разрабатывает новые, более радиочистые кристаллы йодида натрия для следующего этапа эксперимента COSINE-200. С такими кристаллами есть надежда собрать достаточно данных за более короткий срок, чтобы сделать окончательные выводы по результатам DAMA/LIBRA и исследовать маломассивную темную материю.

COSINE-100 будет размещен в новой лаборатории Yemilab площадью 3000 квадратных метров, находящейся на глубине около километра. С сентября 2023 года все эксперименты из Y2L были перенесены в Yemilab, где они начнут следующую фазу исследований к концу этого года.

Yemilab также предоставляет более защищенную среду для поиска неуловимых частиц, включая нейтрино. Вторая фаза эксперимента AMoRE будет искать безнейтринный двойной β-распад, который, если его обнаружат, подтвердит, что нейтрино являются своими античастицами. Это поможет определить их массу и объяснить, почему во Вселенной больше материи, чем антиматерии. Модернизированный детектор будет использовать около 160 килограммов кристаллов, содержащих молибден-100. Когда AMoRE-II начнет работать, он будет в 100 раз более чувствительным, чем предыдущая версия.

Независимо от того, удастся ли двум экспериментам обнаружить искомые редкие события или нет, они всё равно породят новые вопросы.

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

Российский ИИ научился предсказывать 15 болезней по одному снимку глазного дна

Российский ИИ научился предсказывать 15 болезней по одному снимку глазного дна

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