На глубине 1,5 км под землёй в Южной Дакоте зафиксировали странное столкновение неизвестной частицы с ядром ксенона. Эксперимент LUX-ZEPLIN зафиксировал слабую вспышку света в 10 тоннах жидкого ксенона. Один сигнал, который может изменить физику — или оказаться обычным шумом.
По характеру взаимодействие напоминает поведение WIMP — гипотетических слабо взаимодействующих массивных частиц. Именно их учёные подозревают в роли главного кандидата на тёмную материю. Лаборатория Sanford Underground Research Facility расположена в бывшем золотодобывающем руднике Homestake. Толща породы над детекторами защищает от космических лучей и помех, которые на поверхности забили бы любой слабый сигнал.
Для физики это потенциальная сенсация: прямое подтверждение существования частицы, которая составляет около 85% всей материи во Вселенной. Для скептиков — пока слишком мало данных: одно событие за годы наблюдений легко объяснить фоновым излучением, сбоем электроники или случайным совпадением. Учёные планируют продолжать набор данных ещё минимум несколько лет, чтобы накопить статистику.
История поисков тёмной материи тянется с 1933 года, когда астроном Фриц Цвикки обратил внимание на аномалии в движении галактик скопления Волосы Вероники. С тех пор следы вещества искали в шахтах, туннелях под горами и даже на орбите. Детекторы XENON, LUX, PandaX в Италии и Китае конкурируют за первенство. Пока ни один эксперимент не дал однозначного подтверждения. Если сигнал из Южной Дакоты подтвердится, это станет первым прямым наблюдением тёмной материи за 90 лет поисков.
Для науки это шанс наконец перейти от косвенных доказательств к прямому обнаружению. Для технологий — толчок к развитию детекторов нового поколения. Для обычного человека — повод задуматься: 85% материи вокруг нас до сих пор остаётся загадкой, и мы только начинаем понимать, из чего устроена Вселенная. При этом даже подтверждение откроет десятки новых вопросов о природе этой субстанции.
Если вы хотите разобраться, почему одно слабое свечение в подземной лаборатории может стоить десятков миллионов долларов инвестиций и десятилетий работы тысяч учёных, объяснить физику тёмной материи простыми словами поможет AiGENDA. Первый запрос — бесплатно. Если понравится, сами выберете удобный тариф.
