Търсенето на тъмна материя произведе необясним сигнал
Експеримент, търсещ признаци на неуловимата тъмна материя, е разкрил непонятен сигнал. Учените, работещи върху опита Xenon1T, са разкрили повече интензивност в своя детектор, в сравнение с бяха очаквали първоначално.
Този „ остатък от събития “ би могъл да удостовери съществуването на неоткрита по-рано парченце от тъмна материя, наречена аксион.
Тъмната материя съставлява 85% от материята в Космоса, само че нейната природа е незнайна. Каквато и да е, тя не отразява или излъчва, т.е. не пропуща на открито или във вътрешността в себе си светлина, отсам и името.
Има три евентуални пояснения за новия сигнал от опита Xenon1T. Две от тях изискват нова физика за пояснение, до момента в който третата е в сходство с хипотетичната парченце от тъмна материя, наречена безоблачен аксион.
Досега учените следят единствено косвени доказателства за съществуването на тъмната материя. Окончателното непосредствено разкриване на частици от тъмна материя към момента не е направено.
Има няколко теории, които да регистрират каква може да е тази парченце. Най-предпочитаният от тях е WIMP, или Weakly Interacting Massive Particle, (Cлабо взаимодействаща солидна частица).
Физиците, работещи върху опитите от серията Xenon, прекараха повече от десетилетие в лов за признаци на тези WIMP. Но търсенето си остава безуспешно.
Експериментът е бил сбъднат надълбоко подземен в оборудването „ Гран Сасо “ в Италия, от 2016 година до 2018 година Детекторът му е бил запълнен с 3,2 тона свръх чист полутечен ксенон, два тона от които са служили като „ цел “ за взаимоотношения сред ксеноновите атоми и други частици, които минават през него. Когато парченце пресече задачата, тя може да генерира дребни проблясъци светлина и свободни електрони от ксенонов атом.
Повечето от тези взаимоотношения – известни още като „ събития “ – са с частици, за които към този момент знаем, като муони, галактически лъчи и неутрино. Това съставлява по този начин наречения от учените фонов сигнал.
Потенциалният сигнал от неоткрита парченце би трябвало да бъде задоволително мощен, с цел да се издигне над този фонов звук. Учените деликатно са решили броя на фоновите събития в Xenon1T. Те очаквали да видят почти 232 „ събития “, само че вместо това опитът посочил 285 – остатък от 53 „ събития “.
Едно от обясненията може да бъде нов, по-рано незнаен източник на фоново замърсяване, породено от съществуването на дребни количества тритий в детектора на Xenon1T. Може да се дължи и на неутрино, трилиони от които минават през тялото на човек гладко всяка секунда.
Едно от обясненията може да бъде, че магнитният миг (свойство на всички частици) на неутрино е по-голям от цената му в Стандартния модел, който категоризира обикновените частици във физиката.
Ако това е по този начин, то би било мощен намек, че е нужна някаква друга, нова физика, с цел да бъде обяснено. Въпреки това, остатъкът на „ събития “ е най-съвместим със сигнал получен от слънчеви аксиони, доста лека, само че към момента неоткрита парченце, която също е претендент за тъмна материя.
В статистически проект, хипотезата безоблачен аксион има значение от 3,5 сигма. Въпреки че това значение е много огромно, то не е задоволително безапелационно, с цел да се заключи изрично, че съществуват аксиони. Значение от пет сигма нормално са приема за предел за изобретение.
Значението на хипотезите за тритий и неутрино магнитен миг подхожда на 3,2 сигма, което значи, че те също са в сходство с данните.
Учените, работещи върху плана Xenon, сега го надграждат до друга итерация, наречена XENONnT. С по-добри данни от тази бъдеща версия, те са уверени, че скоро ще схванат дали остатъкът от събития е статистически замърсител на фона или нещо доста по-вълнуващо.
