Новости партнеров

Безуспешный поиск темной материи позволил уточнить ее свойства

Сотрудники проекта СDMS с одной из башен детектора. Башня содержит килограмм германия и двести грамм кремния. Фото с сайта fnal.gov.

Сотрудники проекта CDMS, посвященного поиску темной материи, значительно уточнили описание гипотетических частиц, из которых эта материя предположительно состоит, сообщает лаборатория Ферми в своем пресс-релизе.

Гипотетическая частица темной материи, существование которой пока не доказано, но подтверждается многими астрономическими наблюдениями, по-английски называется WIMP (Weakly Interacting Massive Particle - слабовзаимодействующая массивная частица, ср. также wimp - зануда, нытик), по-русски иногда используется термин вимп. Вимп очень мал, невидим для электромагнитного излучения, но обладает значительной для частицы массой, а потому может быть обнаружен (если, конечно, существует).

Для поиска вимпов и проверки гипотезы о темной материи в закрытой шахте в Соудане при участии 16 научных учреждений был построен детектор CDMS (Cryogenic Dark Matter Search, криогенный поиск темной материи). Детектор максимально изолирован от попаданий прочих типов частиц и охлажден практически до абсолютного нуля - 40 милликельвинов. Детектор состоит из германиевых башен, которые и должны улавливать вимпы: если частица темной материи попадет в ядро германия, в кристаллической решетке возникнет вибрация, которую можно обнаружить.

22 февраля на Восьмом симпозиуме Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе по темной материи и темной энергии сотрудники проекта представили отчет об очередной фазе поиска. Не было зафиксировано ни одного события, которое можно было бы интерпретировать как попадание вимпа в детектор.

Отрицательный результат, однако, позволяет заметно уточнить предполагаемые свойства вимпа. Исследователи утверждают, что им удалось уточнить массу вимпа: с вероятностью 90 процентов она равна 60 ГэВ/c2 (для сравнения: масса протона - менее 1 ГэВ/c2). Кроме того, определен верхний предел меры вероятности взаимодействия вимпа с нуклоном (эффективное поперечное сечение): 6,6x10-44 см2. Будь эти параметры иными, вимп уже должен был бы быть зафиксирован в детекторе.