Американские учёные могли обнаружить частицу тёмной материи на глубине 1,6 км

Учёные обнаружили возможный след тёмной материи в подземной лаборатории в американском штате Южная Дакота, сообщает Reuters.

Детектор зарегистрировал слабую вспышку света, которая могла возникнуть при столкновении частицы тёмной материи с ядром атома ксенона.

В эксперименте LUX-ZEPLIN (LZ) используют детектор – большой цилиндрический резервуар с 10 тоннами жидкого ксенона. За работу установки отвечает Национальная лаборатория имени Лоуренса в Бёркли при Министерстве энергетики США.

Детектор находится в исследовательском центре Sanford, расположенном в бывшей золотой шахте на глубине около 1,6 км. Толща горных пород защищает установку от космических лучей, которые могут создавать помехи.

Исследователи допускают, что с ксеноном столкнулась WIMP – гипотетическая массивная частица, которая крайне редко взаимодействует с обычным веществом. Из таких частиц, по одной из версий, может состоять тёмная материя.

"Через наши тела каждую секунду могут проходить миллионы частиц тёмной материи, но почти ни одна из них не взаимодействует с атомами нашего тела", – сказала соавтор исследования, астрофизик Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе Альвин Камаха.

При предполагаемом столкновении частица передала ядру атома ксенона часть энергии и заставила его двигаться. Приборы зафиксировали слабую вспышку ультрафиолета. Характеристики этого взаимодействия соответствовали тому, что учёные ожидали бы от WIMP.

"Мы зафиксировали лишь одно такое взаимодействие частиц, поэтому пока не утверждаем, что обнаружили тёмную материю", – сказал ведущий автор исследования, физик Бристольского университета Сэм Эриксен.

Считается, что на тёмную материю приходится около 85% всей материи во Вселенной. Остальные 15% – обычное вещество, из которого состоят звёзды, планеты и люди. Тёмная материя не излучает и не отражает свет, поэтому увидеть её с помощью телескопов невозможно.

Притяжения видимых звёзд и газа не хватает, чтобы объяснить движение галактик. Учёные считают, что дополнительное притяжение создаёт невидимое вещество – тёмная материя.

По одной из основных гипотез, частицы тёмной материи возникли в ранней Вселенной и сохранились до наших дней. Её гравитация помогла сформироваться галактикам, в том числе Млечному Пути. Помимо подземных экспериментов, учёные изучают влияние тёмной материи на космос и пытаются получить её частицы в ускорителях.

В январе астрономы представили результаты исследования Cloud-9 – облака газа и тёмной материи в 14 млн световых лет от Земли. Наблюдения телескопа "Хаббл" подтвердили, что в нём нет звёзд. Учёные считают его "несостоявшейся галактикой", изучение которой может помочь раскрыть природу тёмной материи.