Объявленный сигнал темной материи не удалось воспроизвести

Новый детектор темной материи COSINE-100 не смог повторить результаты эксперимента DAMA, в рамках которого ученые смогли зафиксировать сигнал темной материи. COSINE-100 спроектирован так же, как и DAMA, что указывает на иную причину обнаруженного сигнала. Результаты опубликованы в журнале Nature.

Существует несколько разных приборов, которые пытаются зафиксировать сигнал темной материи. В основном они используют достаточно большие объемы сверхчистых веществ, в которых ученые ищут сигналы от прямых соударений предполагаемых частиц темной материи с ядрами атомов. В результате абсолютного большинства экспериментов ученые пока не нашли подобных сигналов. Единственное исключение — итальянская установка DAMA, которая состоит из очищенных кристаллов иодида натрия. Работающие с ней физики утверждают, что зафиксировали переменный сигнал, который летом становится сильнее, а зимой ослабевает. Почти никто не сомневается в реальности данных DAMA, но многие считают, что они неверно интерпретированы, то есть сигнал порожден не частицами темной материи, а другим феноменом.

Авторы новой работы рассказывают о первых результатах американо-корейского эксперимента COSINE-100, в котором ученые скопировали условия DAMA для того, чтобы разобраться в этом вопросе. В этом эксперименте также используются кристаллы NaI. Основная сложность, с которой физики столкнулись в ходе работы, связана с тем, что нужно учитывать фоновые шумы. Их источниками становятся попавшие в кристалл радиоактивные ядра, а также частицы космических лучей, иногда попадающие даже в те установки, что спрятаны на сотни метров под землю. Текущие данные не соответствуют заявлениям DAMA на уровне точности в 90%, их можно полностью объяснить фоновыми излучениями.

На данный момент COSINE-100 опубликовал данные о наблюдениях только за два месяца, поэтому для того, чтобы подтвердить или опровергнуть годичную модуляцию сигнала, нужен дополнительный набор статистики. В связи с тем, что чувствительность COSINE-100 несколько меньше, чем у DAMA, ученые предполгают, что на это им нужно будет примерно три года.

В ближайшее время на полную мощность заработает установка ANAIS в Испании, на которой в качестве приемника сигнала также используют кристаллы NaI. Ученые надеются найти источник сигнала DAMA в течение нескольких лет и понять, что он из себя представляет: инструментальную ошибку, упущенный из виду атмосферный или космический процесс или все-таки темную материю, но более экзотического вида, раз ее не видят другие детекторы.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.