И хорошо, и плохо: физики впервые обнаружили призрачные частицы в эксперименте с темной материей

Самыми распространенными частицами во Вселенной являются нейтрино. Это крошечные элементарные частицы, не имеющие заряда и почти не имеющие массы, которые либо вообще не взаимодействуют с материей, либо взаимодействуют очень слабо. Поскольку нейтрино они почти не взаимодействуют с материей, они способны проходить сквозь любой объект таким образом, что их почти невозможно обнаружить. Поэтому нейтрино называют призрачными частицами. Впервые физики, работающие с детектором темной материи XENON в Италии и таким же устройством под названием PandaX в Китае, обнаружили нейтринный туман или плотное облако нейтрино. Таким образом были впервые обнаружены астрофизические нейтрино во время поисков частиц темной материи. Результаты двух исследований опубликованы в журнале Physical Review Letters, пишет Interesting Engineering.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Нейтрино обычно обнаруживают детекторы с помощью процесса, в котором нейтрино взаимодействуют со всем ядром атома, а не только с протоном или электроном. Этот процесс равномерно распределяет энергию нейтрино по атомному ядру, заставляя его отскакивать. Затем ученые измеряют энергию, исходящую от этого процесса, чтобы обнаружить наличие нейтрино. В частности, это касается нейтрино, которые производит Солнце.

Два детектора темной материи используют жидкий ксенон для поиска частиц темной материи или нейтрино, изучая, как эти частицы взаимодействуют с атомами ксенона. Таким образом физики могут обнаружить даже слабые сигналы от этих неуловимых частиц. Анализ полученных данных позволил обнаружить сигналы нейтрино, исходящие от радиоактивного бета-распада изотопа бор-8 в ядре Солнца. Таким образом, по словам ученых, им удалось впервые обнаружить нейтринный туман с помощью детекторов темной материи.

Хотя это большое достижение, все же наличие плотных нейтринных облаков вокруг темной материи усложняет поиск таинственной и неуловимой темной материи. Это связано с тем, что сами нейтрино сложно обнаружить. Из-за того, что нейтрино создают облака, который много во Вселенной, это может приводить к созданию фонового шума. Это значит, попытки найти частиц ы темной материи могут быть обречены на провал.

Например, во время экспериментов, связанных с поиском темной материи, в частности, с помощью поиска редких взаимодействий с атомными ядрами, нейтрино в тумане могут производить сигналы, которые напоминают сигналы от взаимодействий темной материи. Таким образом различить разные сигналы становится очень трудно.

Но физики считают, что нейтринный туман не является слишком большой угрозой для поисков темной материи и удастся добиться успеха в разделении разных сигналов, от нейтрино и от частиц неуловимой материи.

Как уже писал Фокус, в галактике Андромеды исчезла звезда необычным образом. Астрономы обнаружили лишь второй пример неудавшейся сверхновой за всю историю наблюдений за космосом.

Также Фокус писал о том, что физики из ЦЕРН создали специальное устройство, которое позволит долго хранить и перевозить на далекие расстояния антиматерию. Это важно, ведь данный прорыв позволит значительно увеличить точность измерения зеркальной формы обычной материи.