Поиск черной материи на детекторе LUX не дал результатов — Ученые

Частица черной материи является краеугольным камнем теории, позволяющей пояснить так называемую «недостающую массу» Вселенной. Ученые уверены в ее существовании, так как воздействие ее гравитации можно увидеть во вращении галактик и в том, как свет изгибается, когда он путешествует по Вселенной, однако экспериментаторам еще предстоит установить прямой контакт с частичками черной материи. Следующий эксперимент по поиску черной материи назначен на 2020 г.

Основная теория, которая приблизительно описывает природу черной материи, стоит на понятии WIMP-частиц (weakly interacting massive particles). Авторы не считают, что их результаты опровергли теорию слабо взаимодействующих массивных частиц, напротив, круг поиска вимпов сузился. Может быть, как показали недавние наблюдения за сталкивающимися галактиками с помощью «Хаббла», что темная материя ведет себя как жидкость, но не сверхтяжелые частицы, либо состоит из сверхлегких частиц-аксионов. Эксперимент по поиску вимпов начался в середине осени 2014-ого и продолжался до конца весны 2016.

Для защиты от космических лучей резервуар с ксеноном был погружен в емкость, наполненную 18 кубометрами воды сверхвысокой очистки.

По имеющейся информации ученых, установка LUX показала рекордную чувствительность: заключительная калибровка в предыдущем году позволила увеличить показатель до наибольшего - в 4 раза в сравнении с начальным. Кроме этого, в процессе калибровки роль частиц черной материи играли нейтроны, сигналы от которых, согласно подсчетам, должны были быть максимально приближены к сигналам от WIMP-частиц.

Использованный в данной работе детектор ВИМПов состоял из резервуара с охлажденным жидким ксеноном, который был окружен сенсорами, способными определять яркость малюсеньких вспышек света, вызываемых столкновениями частиц черной материи с атомами ксенона. Предполагается, что последние будут испускаться в итоге столкновения ВИМПов с атомами ксенона в резервуаре. Ученые, работающие в рамах опыта LUX, еще минимум несколько месяцев будут заниматься обработкой и анализом всех собранных данных, в которых все же может обнаружится что-то интересное и которые могут быть использованы в деле планирования очередных экспериментов. Эти трудности обнаружения черной материи дозволят ученым избежать многих новых ошибок и просчетов в последующих поисках неуловимых частиц. Однако есть надежда, что их поймает преемник детектора LUX-ZEPLIN, который будет в 70 раз чувствительнее. Обстоятельно об экспериментах пишет сайт лаборатории LUX.