Речь идет о сигнале, который с 1997 года наблюдали в итальянском эксперименте DAMA/NaI, а позже — в его продолжении DAMA/LIBRA в подземной лаборатории Гран-Сассо. В ходе этих экспериментов физики фиксировали ежегодные изменения числа событий в детекторе из йодида натрия. Такая годовая модуляция долго считалась потенциальным признаком сигнала темной материи: если Земля движется вокруг Солнца, то ее скорость относительно «потока» темной материи в нашей галактике должна меняться, а вместе с ней меняться и частота столкновений частиц темной материи с веществом детектора.
Однако проблема заключалась в том, что другие эксперименты не подтверждали этот результат. Чтобы проверить заявление DAMA максимально честно, были созданы два «сестринских» проекта с такими же детекторами — COSINE-100 в Южной Корее и ANAIS-112 в Испании. Их задача состояла в том, чтобы посмотреть, появится ли тот же самый годовой сигнал при схожей схеме измерений.
По отдельности оба эксперимента уже указывали, что никакой заметной годовой модуляции в нужном энергетическом диапазоне нет. Теперь недавняя выпускница Йельского университета София Холлик объединила в своей диссертации данные ANAIS-112 и COSINE-100 и провела их совместный статистический анализ. Он не выявил значимых признаков годовой модуляции там, где ее ожидали бы от темной материи.
«Полученные результаты завершают давний спор, который продолжался почти 30 лет, о природе ежегодного сигнала DAMA/LIBRA. Они показывают, что из-за невозможности воспроизвести этот сигнал в COSINE-100 и ANAIS-112 его нельзя объяснить присутствием темной материи», — сказала Холлик.
Авторы подчеркивают: работа не объясняет, что именно вызывает модуляцию в данных DAMA. Но она позволяет сообществу двигаться дальше, не оглядываясь на старое, неподтвержденное наблюдение. Руководитель группы COSINE-100 Рейна Маруяма отметила, что теперь физики смогут сосредоточиться на реальном поиске сигнала темной материи, а не «гоняться за призраком».
Этот результат так важен не только потому, что он позволяет решить один из самых известных споров в области темной материи. Он еще и показывает, насколько важна воспроизводимость в науке: даже очень интригующий сигнал нельзя считать открытием, пока его не удается подтвердить в ходе других, не зависящих от первоначального, экспериментов. Для физики темной материи такой, разочаровывающий на первый взгляд, результат — вовсе не конец, но освобождение ресурсов ученых для новых, будем надеяться, более продуктивных поисков.
Ранее ученые раскрыли связь темной материи с космологическими магнитными полями.