В детекторах темной материи китайскими учеными был обнаружен нейтринный туман

13 ноября 2024, 11:23 — ЭкоПравда

Исследователи из подземных лабораторий China Jinping в Сычуани (Китай) и Gran Sasso (Италия) сделали неожиданное открытие, которое может перевернуть наше понимание поисков темной материи. В своих экспериментах они столкнулись с так называемым «нейтринным туманом», который может затруднить идентификацию слабо взаимодействующих массивных частиц (WIMP), считающихся кандидатами на роль темной материи.

Нейтринный туман – это результат взаимодействия с ядрами атомов в детекторах большого количества солнечных нейтрино, элементарных частиц, слабо взаимодействующих с веществом. Несмотря на глубокое расположение лабораторий, эти частицы, обладающие энергией до 18 мегаэлектронвольт (МэВ), способны проникать на значительную глубину и взаимодействовать с ядрами ксенона, используемого в детекторах.

Оба эксперимента — XENONnT и PandaX-4T – используют глубокие подземные резервуары с жидким ксеноном, расположенные на глубине до 2400 метров. Такое расположение обеспечивает защиту от космических лучей, но не от солнечных нейтрино. Именно эти взаимодействия нейтрино с ядрами ксенона, известные как когерентное упругое рассеяние нейтрино на ядре (CEνNS), и стали источником «нейтринного тумана».

Эксперимент XENONnT зафиксировал 11 таких взаимодействий, в то время как PandaX-4T – 75. Разница объясняется более низкой пороговой энергией, заданной в детекторе PandaX-4T, и большей глубиной его размещения. Анализ этих событий позволил ученым оценить солнечный поток нейтрино.

Результаты исследования, подтверждающие теоретические предсказания Стандартной модели, показали, что поток солнечных нейтрино, зафиксированный детекторами, составляет около 50 миллиардов частиц на квадратный метр в секунду. Это говорит о точности модели и надежности данных.

Однако обнаружение «нейтринного тумана» создает серьезную проблему для поисков темной материи. Поскольку взаимодействия нейтрино с ядрами ксенона могут быть ошибочно приняты за сигналы от WIMP, это усложняет процесс идентификации этих частиц.

Ученым предстоит разработать новые методики анализа данных, которые смогут отличить сигналы от WIMP от «шумов» от солнечных нейтрино. Это позволит им продолжить поиск этой загадочной субстанции, которая составляет большую часть массы Вселенной.

Ранее «ЭкоПравда» информировала о том, что эксперты из Филдовского музея в США при помощи КТ утсановили возраст мумии.

Елена Мальцева