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

Илон Маск подтвердил планы SpaceX построить роботизированные заводы на Луне

Илон Маск подтвердил планы SpaceX построить роботизированные заводы на Луне

NASA нашло способ продлить работу Voyager 2: легендарный зонд сможет дольше исследовать межзвездное пространство

NASA нашло способ продлить работу Voyager 2: легендарный зонд сможет дольше исследовать межзвездное пространство

NASA показало мини-вертолеты SkyFall с необычными «плащами» для поиска льда на Марсе

NASA показало мини-вертолеты SkyFall с необычными «плащами» для поиска льда на Марсе

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

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

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

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

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

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Отказ от сахара – не панацея: показатели сердца и веса за полгода не улучшились

Отказ от сахара – не панацея: показатели сердца и веса за полгода не улучшились

Названа реальная продолжительность тренировок, чтобы снизить риск инфаркта на треть

Названа реальная продолжительность тренировок, чтобы снизить риск инфаркта на треть

Российские ученые создали метод дешевой печати золотых наноструктур для фотоники

Российские ученые создали метод дешевой печати золотых наноструктур для фотоники

Искусство возрастом 40 000 лет: фигурки птиц ледникового периода найдены в Германии

Искусство возрастом 40 000 лет: фигурки птиц ледникового периода найдены в Германии