Обнаружены признаки темной материи

Глубоко в покинутом железном руднике в северной Миннесоты физики, возможно, обнаружили наиболее четкий на сегодня признак темной материи, мистического вещества, которое, как полагается, составляет девяносто процентов массы вселенной.

В ходе эксперимента по криогенному поиску темной материи (CDMS), было объявлено, что исследователям удалось увидеть таинственные признаки того, чем может являться темная материя. Эксперимент CDMS-II проводится примерно на три четвертых километра под подземной шахтой Саудан. Исследователи ищут так называемые слабо взаимодействующие массивные частицы (WIMP), которые, как полагается, составляют темную материю.

Данный эксперимент состоит из пяти ядер детекторов. Каждое ядро содержит шесть ультрачистых кристаллов германия или силикона при температуре 40 мили-кельвин. Они сконструированы для определения частиц темной материи путем слежения за энергией, высвобождающейся, когда частицы ударяются о ядра германия или силикона.

Проблема заключается в том, что многие другие частицы, включая космические лучи и частицы, выделяемые радиоактивностью окружающей породы, могут создавать на детекторе, сигналы которые похожи на темную материю. Таким образом, эксперимент был тщательно разработан таким образом, чтобы экранировать кристаллы от такого фонового шума. Идея заключается в том, чтобы, когда детектор работает продолжительное время без фиксации фоновых частиц, он определял что-то, что, скорее всего, является частицами темной материи.

Когда группа исследователей, задействованных в эксперименте CDMS-II, просмотрела анализ последнего режима работы, после вычисления всех возможных фоновых частиц и любых ошибочных индикаций в ядрах, они были очень удивлены. Их статистические модели прогнозировали, что они должны были увидеть 0,8 событий в течение 2007-2008гг., но вместо этого они зафиксировали два.

Пока что исследователи не утверждают, что частицы темной материи были обнаружены, потому как результат статистически не значимый. Шансы составляют 1 к 4, что это все только благодаря колебаниям фонового шума. Если бы в ходе эксперимента было обнаружено пять событий кроме ожидаемого фона, утверждение об обнаружении темной матери было бы более уверенным.

В течение нескольких ближайших месяцев группа исследователей CDMS-II планирует очистить анализ полученных данных. К тому же, они начали строительство новых детекторов в шахте, которые будут в три раза более чувствительными по сравнению с существующими установками. Уже к середине следующего года такие детекторы должны быть установлены.