Фото: newscientist
Ученые долгое время подозревали, что невидимая субстанция, известная как тёмная материя, пронизывает Вселенную, удерживая её структуру от разрушения. Однако природа тёмной материи продолжает оставаться загадкой. Физики построили огромные подземные детекторы, способные фиксировать редкие столкновения тёмной материи с обычной, если она состоит из гипотетических частиц под названием WIMP (слабо взаимодействующие массивные частицы). Однако за десятилетия наблюдений эти высокочувствительные установки так и не уловили ни одного сигнала, что привело учёных к пересмотру множества теорий о WIMP.
На прошлой неделе исследователи заявили, что оставшиеся гипотезы о массе WIMP значительно сократились. Ранее считалось, что масса этих частиц может колебаться от 1 до 100 000 гигаэлектронвольт, делённых на квадрат скорости света (ГэВ/c²), что примерно соответствует массе протона. Однако новое исследование, проведённое в рамках эксперимента LUX-ZEPLIN (LZ) в подземной лаборатории Санфорда (Южная Дакота, США) и представленное на конференциях в Чикаго и Сан-Паулу, показало, что, если WIMP существуют, их масса должна быть меньше 9 ГэВ/c² — в противном случае они уже были бы обнаружены.
Это означает, что вероятность нахождения WIMP уменьшается, но учёные не исключают их существования. Однако обнаружение этих частиц становится всё сложнее. В низком диапазоне масс, аналогичные сигналы могут создавать частицы нейтрино, которые легко проходят через обычную материю, "засоряя" детекторы и мешая наблюдениям.
«По каким-то причинам, которые мы пока не понимаем, природа выбрала очень сложное сочетание параметров», — говорит Ричард Гейтскелл, главный исследователь проекта LZ и астрофизик из Университета Брауна.
