Учени съобщиха за възможен пробив в експерименталното търсене на тъмна материя

Учени съобщиха за възможен пробив в търсенето на тъмната материя, след като регистрираха необичайно взаимодействие на частици в експеримент, провеждан на около 1,6 километра под земята в Южна Дакота, предаде Ройтерс. Изследователите обаче подчертават, че все още не могат да твърдят, че са открили тъмна материя.
Наблюдението е направено в Подземния изследователски център „Санфорд“ (Sanford Underground Research Facility), разположен в бивша златна мина, като част от експеримента LUX-ZEPLIN (LZ). Учените предполагат, че регистрираното взаимодействие може да е било между хипотетична частица, наречена WIMP – един от основните кандидати за тъмната материя.
Физикът на елементарните частици Сам Ериксен от Университета в Бристъл, водещ автор на изследването, го определя като „възможно първо указание за наблюдение на тъмна материя“.
Тъмната материя не излъчва и не отразява светлина и поради това не може да бъде наблюдавана пряко с телескопи. Учените обаче смятат, че тя съществува заради гравитационното ѝ влияние върху галактиките и галактичните купове. Според съвременните оценки обикновената материя представлява само около 15 процента от материята във Вселената.
Детекторът LZ използва около 10 тона течен ксенон. Идеята е да бъдат регистрирани изключително редките случаи, при които частица тъмна материя би взаимодействала с атом на ксенона.
При наблюдаваното събитие учените са регистрирали слаб светлинен сигнал, който би могъл да съответства на сблъсък между WIMP и ядро на ксенонов атом. При такова взаимодействие ядрото получава малко количество енергия и се отдалечава – явление, известно като ядрен откат.
Изследователите обаче са регистрирали само едно подобно събитие. „Тъй като това е само единично събитие, ние не твърдим, че това е тъмна материя“, казва Ериксен.
Според астрофизика от Калифорнийския университет в Лос Анджелис Алвин Камаха учените трябва да изключат всички други възможни обяснения, преди да направят подобно заключение. „Може би наблюдаваме нещо необикновено, но трябва да бъдем изключително стриктни, преди да стигнем до това заключение“, казва той, цитиран от Ройтерс.
Учените смятат, че милиони частици тъмна материя може да преминават през човешкото тяло всяка секунда, но почти никога не взаимодействат с атомите в него. Една от водещите хипотези е, че тъмната материя се състои от частици, останали от ранните етапи на Вселената.
Изследователите я търсят по няколко направления – чрез изучаване на гравитационното ѝ влияние върху галактиките, чрез опити за създаване на частици тъмна материя в ускорители и чрез директно откриване в дълбоко подземни детектори като LZ.
Ако бъде потвърдено, че регистрираното взаимодействие действително е причинено от частица тъмна материя, това би било едно от най-значимите открития във физиката на елементарните частици и космологията. Засега обаче учените определят резултата като обещаваща следа, а не като доказателство за съществуването на тъмната материя.