📰 Охота за темной материей зашла в тупик: WIMP-ы провалились, нейтринный туман всё испортил — и вот что теперь ищут физики
Представь себе самую глухую, самую тихую лабораторию на планете. Тысячи метров горной породы над головой, которые должны отсекать всё, от космических лучей до шума цивилизации. А внутри — резервуар с жидким ксеноном, чистым до состояния, которое нам, простым смертным, и не снилось. Сюда, под массив Апеннин, под горы Цзиньпин в Сычуани и на дно шахты в Южной Дакоте, пришла Беда. Или, если хочешь — Охота.
Изолированные глубоко под этими каменными щитами, массивные детекторы, заполненные жидким ксеноном, нацелены совершить первое прямое обнаружение темной материи — той неуловимой невидимки, чья гравитация вылепила нашу Вселенную.
Идея проста: когда-нибудь кусочек темной материи, называемый WIMP (Weakly Interacting Massive Particle — слабо взаимодействующая массивная частица), врежется в атом ксенона. Бабах — и вспышка света с электрическим зарядом. Звучит как план. Но работают эти установки годами, а вместо громкого «Эврика!» слышны лишь редкие, неуверенные чирки.
Проблема в том, что новый сигнал не от темной материи. Детекторы ловят нечто столь же эфемерное, но куда более приземленное — нейтрино. Те самые пушинки субатомного мира, которые Солнце и прочие звезды штампуют в промышленных масштабах.
Физики десятилетиями знали о существовании этого нейтринного фона. Просто надеялись, что откроют WIMP-ы раньше. Но шанс тает на глазах. Современные детекторы WIMP стали настолько огромными и чувствительными, что вползли в так называемый «нейтринный туман». В этой пелене обычные частицы просто заглушат любой сигнал от главной цели. И никакая защита не спасет — нейтрино проходят сквозь Землю, как призраки сквозь стены. Это значит, что следующий эксперимент, использующий старую добрую методику поиска WIMP-ов, может стать последним.
Но «нейтринный туман» не означает конец охоты. Просто фокус нужно сместить. «Мы не нашли WIMP-ы», — пожимает плечами Кэтрин Зурек, физик-теоретик из Калифорнийского технологического института. Не нашли ученые и новых частиц в Большом адронном коллайдере (БАК). «Поэтому люди естественным образом расширяют кругозор», — говорит Зурек. И за этим горизонтом уже ждут десятки других кандидатов.
Охота превращается из узконаправленной разведки в настоящую вольницу. Это тектонический сдвиг. Сегодня физики уверены в природе темной материи гораздо меньше, чем когда только начинали поиски. Они открыто признают, что не знают элементарного: тяжелее ли темная материя Земли или легче радиоволны, состоит ли она из одного типа частиц или из дюжины.
Неопределенность бесит. Унижает. «Потенциальный диапазон, где могут находиться кандидаты, настолько чудовищен, что шансы любого отдельного маленького эксперимента найти что-то практически равны нулю», — констатирует Хью Липпинкотт, экспериментатор по темной материи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре.
Но именно провал там, где искали, породил целый рог изобилия новых идей. Квантовые сенсоры. Детекторы на жидком гелии. Поиски в атмосфере Юпитера. «Сейчас царит огромное возбуждение. И, наконец, появились технологии», — говорит Грэй Рыбка, физик из Вашингтонского университета, который руководит экспериментом по поиску аксионов — ультралегких кандидатов в темную материю.
Но при таком разбросе направлений, с чего физикам начинать заново?
Астрономическое невежество
Для начала — с рождения Вселенной....
🔗 Полный текст статьи читайте у нас на сайте: Читать на TechLoot
📢 ТехноЛут
