В рамках эксперимента CRESST (Cryogenic Rare Event Search with Superconducting Thermometers — криогенный поиск редких событий с помощью сверхпроводящих термометров) физикам удалось зарегистрировать события, которые могут оказаться следами столкновения темной материи с обычной.
Установка, на которой проводился эксперимент, представляет собой расположенные под землей детекторы (17 штук) — кристаллы вольфрамата кальция, охлажденные практически до абсолютного нуля. Детектор регистрирует события, сопровождающиеся микровспышками — такие устройства называются сцинтилляционными детекторами. Отличительной особенностью устройств CRESST является то, что они измеряют не только фотонный, но и фононный сигнал, что позволяет более эффективно избавляться от фонового шума.
В ра
ках работы ученые представили данные, собранные 8 детекторами в период с 2009 по 2011 год. Предварительный анализ позволил установить, что за это время было зарегистрировано 67 событий, которые невозможно описать с точки зрения современной физики. По мнению ученых, данные события могут быть следами непосредственно столкновений частиц обычной материи и темной.
Согласно современным представлениям, обычная (так называемая барионная) материя, которая участвует во всех типах физических взаимодействий, составляет от всей энергии-материи Вселенной 5 процентов — остальные 95 приходятся на темную энергию (72 процента) и темную материю (23 процента). Последняя получила такое название потому, что не участвует в электромагнитном взаимодействии.
По мнению ученых, новые результаты можно расценивать как подтверждение теории вимпов (WIMP), согласно которой темная материя состоит из слабо взаимодействующих массивных частиц (предполагается, что эти частицы принимают участие только в слабом и гравитационном воздействии). На основании полученных данных, ученым удалось оценить массу гипотетических частиц — она оказалась в пределах от 10 до 20 гигаэлектронвольт.
Несмотря на полученные результаты физики в работе высказываются довольно осторожно. Это связано с тем, что два других крупных эксперимента по поиску вимпов — CDMS II и XENON100 — обнаружить следы темной материи пока не смогли. Кроме этого, 7 сентября стало известно, что космический телескоп «Ферми» обнаружил в космическом излучении излишек высокоэнергетических позитронов. Ранее считалось, что излишек антиматерии может служить доказательством существования ее темного собрата, однако новые результаты показывают, что это не так.
Читайте также: Новости России и мира.