Темная материя — одна из главных загадок современной науки. Она составляет 85% всей массы во Вселенной, но ее нельзя увидеть, потрогать или зафиксировать обычными приборами. Она не взаимодействует со светом, не состоит из электронов, протонов и нейтронов — то есть из того, из чего сделаны звезды, планеты и люди. Ученые искали ее десятилетиями, и теперь, похоже, впервые появился реальный шанс.

Иллюстрация редкого взаимодействия между частицами WIMP темной материи. (Изображение предоставлено Робертом Ли (создано с помощью Canva))

В глубокой подземной лаборатории в США работает детектор, наполненный 10 тоннами сверхчистого жидкого ксенона. Он находится так глубоко под землей, чтобы отсечь как можно больше посторонних сигналов от космических лучей и других частиц, которые могут создать ложный шум.

При анализе данных команда ученых обнаружила одно событие, которое не поддается объяснению с точки зрения известных процессов. По словам руководителя группы Сэма Эриксена из Бристольского университета, они потратили месяцы на то, чтобы перебрать все возможные причины посторонних сигналов, но ничего не нашли. «Мы знаем наш детектор и все возможные помехи настолько хорошо, что даже одно такое событие имеет значение», — заявил он.

Это событие могло быть результатом взаимодействия между гипотетической частицей темной материи и обычной частицей вещества. Если это действительно так, то у физиков появляется сразу несколько важных подсказок. Во-первых, масса такой частицы примерно в 200 раз больше массы протона. Во-вторых, она взаимодействует с обычным веществом не так, как предсказывали простейшие модели.

Британский физик хочет отправить зонд к Альфе Центавра за $15 млн, который долетит через 77000 лет

Пока рано говорить об окончательном открытии. Это всего одно событие, и его статистическая значимость недостаточна для уверенного подтверждения. Существует примерно 0,5-процентная вероятность того, что сигнал мог быть вызван известными фоновыми процессами. Детектор продолжает накапливать данные, и в ближайшее время станет ясно, станет ли это событие частью серии таких же сигналов или его значение сойдет на нет.

Эриксен подчеркнул, что взаимодействия частиц темной материи с обычным веществом настолько редки, что для подтверждения достаточно буквально нескольких таких событий. Если они будут зафиксированы, загадка темной материи может быть наконец решена.