Тайна темной материи долгое время оставалась одной из главных загадок Вселенной. Доля темной материи составляет примерно четверть нашей Вселенной, однако она взаимодействует минимально с обычной материей. Недавние наблюдения с космического телескопа JWST подтвердили ее существование, но экспериментальные наблюдения темной материи до сих пор отсутствовали. Исследователи всего мира в течение десятилетий пытались раскрывать этот вопрос, в том числе через крупнейший эксперимент на Большом адронном коллайдере в ЦЕРН.
Профессор Дипак Кар из Университета ЦЕРН объясняет:
Мы занимаемся фундаментальными исследованиями, раскрывая тайны Вселенной. Большой адронный коллайдер предоставляет уникальную возможность исследовать темную материю через столкновения частиц, создающих условия, аналогичные Большому взрыву.
В рамках эксперимента ATLAS в ЦЕРН профессор Кар и его коллега Суканья Синха представили новый метод поиска темной материи, о котором было опубликовано в журнале Physics Letters B.
В последние десятилетия было множество попыток поиска темной материи на коллайдерах, фокусирующихся на слабовзаимодействующих массивных частицах, так называемых вимпах. Но такие поиски не принесли доказательств существования вимпов. Мы осознали, что требуется изменение подхода.
Исследователи обратили внимание на новый признак детектора — полувидимые струи, ранее не рассматривавшиеся. Эти струи образуются, когда темные кварки частично распадаются на кварки Стандартной модели и на стабильные темные адроны. Поиск таких струй является сложным из-за схожести сигнатуры событий с неправильными измерениями струй в детекторе.
Хотя эксперимент Синхи не привел к обнаружению темной материи, он установил верхние границы этого метода и стал отправной точкой для будущих исследований. Сотрудничество ATLAS в ЦЕРН выделило этот метод как важный результат для представления на летних конференциях.
