Международная исследовательская группа из Института физики Общества Макса Планка (Германия) предложила использовать кристаллы сахарозы (C₁₂H₂₂O₁₁) в качестве детектора для поиска лёгких частиц тёмной материи. Согласно представлениям о них, они имеют массу значительно меньше протона. Проект, получивший "говорящее" название SWEET (Sugar Weakly Interacting Elastic Event Telescope), является частью нового направления в физике — поиска тёмной материи, которая не оставляет заметных ядерных отдач в традиционных детекторах на основе благородных газов.
Долгое время главными кандидатами на роль тёмной материи считались массивные WIMP частицы. Для их обнаружения строили огромные подземные детекторы, но почти все усилия были напрасны. Теперь научное сообщество обратило внимание на возможность существования более лёгких частиц, которые из-за своего слабого взаимодействия с веществом до сих пор ускользали от методов обнаружения.
Источник: https://arxiv.org/pdf/2510.00068
Ключевым преимуществом сахара является его химический состав, который включает атомы углерода, водорода и кислорода. Эти элементы имеют атомные ядра разного размера, что потенциально позволяет регистрировать тёмную материю в более широком диапазоне масс. Кроме того, в каждой молекуле сахара содержится 22 атома водорода, что увеличивает вероятность столкновения с такой частицей.
В ходе эксперимента учёные вырастили кристаллы сахара из насыщенного раствора, охладили их до температур, близких к абсолютному нулю, и оснастили сверхчувствительными сенсорами. В течение 19 часов испытаний установка продемонстрировала свою принципиальную работоспособность, успешно регистрируя тепловые импульсы от взаимодействия частиц внутри кристалла. Это доказывает, что сахар является перспективным материалом для детектора.
Исследовательская группа уже планирует серию модернизаций и дополнений. В их планы входит доработка сенсорной схемы, использование более чистого сахара для выращивания крупных кристаллов и внедрение системы сбора данных с более эффективной системой фильтрации шумов.