Высокочувствительный подземный физический эксперимент XENON100 частиц темной материи не обнаружил – об этом было объявлено на прошлой неделе - Гранит науки - 2011-04-20

У микрофона Марина Аствацатурян! Стодневный эксперимент проводился в период между январем и июнем 2010 года, сейчас получены его результаты. На протяжении 100 дней в итальянской Подземной лаборатории Гран-Сассо (Gran Sasso Underground Laboratory) исследователи под руководством Елены Априль (Elena Aprile) из Колумбийского Университета (Columbia University) искали свидетельства невидимой материи, которая, как предполагается, составляет до 80% массы Вселенной. Отрицательный результат, который авторы опубликовали в интернете 13 апреля и о котором сообщает сетевое издание Science News, еще не означает, что темной материи не существует, просто уловить ее труднее, чем представляют некоторые ученые. XENON100 - это резервуар, помещенный на глубину 1400 метров под землей, в котором находится 161 кг охлажденного жидкого инертного газа ксенона. Космическим лучам, теоретически маскирующим действие частиц темной материи, на такую глубину проникнуть трудно, а частицы темной материи, столкнувшись с ядрами ксенона, отскочат, вызвав при этом излучение света и ионизацию. По интенсивности этих явлений – излучения и ионизации – можно будет судить о присутствии частиц темной материи. Однако данные анализа эксперимента XENON100 противоречат другим результатам, в которых слабовзаимодействующие частицы темной материи, так называемые WIMPы вроде бы были обнаружены. По мнению сотрудника Елены Априль Рафаэля Ланга (Rafael Lang, Columbia), в этом противоречии и заключен «основной итог анализа» результатов XENON100.

Последний эксперимент установил новые ограничения - новый верхний предел силы взаимодействия темной материи с обычной материей. Теперь эта сила в десять раз меньше, чем предполагалось самыми надежными предыдущими расчетами. Кроме того, если взаимодействие частиц темной материи с частицами обычной материи контролируется в связке с другой гипотетической частицей, годами неуловимым бозоном Хиггса, то XENON100 достаточно чувствительный эксперимент для того, чтобы начать изучение и этого взаимодействия, и одновременно поисков бозона Хиггса - отмечает в интервью Science News Нил Вейнер (Neal Weiner) из Нью-Йоркского Университета (New York University). Появление данных анализа XENON100 было драматичным. В один из дней в начале апреля они высветились на экране компьютера в Колумбийском Университете перед Еленой Априль и ее молодыми коллегами и одновременно в Цюрихе перед другими участниками эксперимента. В какой-то момент все увидели шесть красных точек, которые могли означать шесть возможных WIMPов, частиц темной материи. Руководитель эксперимента бросилась обнимать и целовать всех вокруг, включая приглашенных репортеров. Однако в течение последующих дней и перепроверок три точки оказались т.н. электронным шумом, две – последствием радиоактивного фона, способным сымитировать частицы темной материи, последняя точка – кандидат в WIMPы после тщательнейшей проверки, проведенной группой экспертов, включая Нобелевских лауреатов, перестала быть таковым. По словам Елены Априль, которые приводит Science News, «это стало для нее холодным душем».