ТАСС, 22 июля. Участники научной коллаборации XENONnT проанализировали первые данные, собранные этим детектором темной материи. Они не нашли в них следов аксионов, легкой формы темной материи, на существование которой указывали результаты предыдущего эксперимента. Об этом в пятницу сообщил координатор проекта XENONnT Кнут Мора на XIV Международной конференции по поискам темной материи.
"Первые сто дней поисков темной материи на детекторе XENONnT показали, что аномалии, зафиксированные нами в рамках эксперимента XENON1T, были порождены распадами небольшого числа атомов трития, присутствовавших в толще жидкого ксенона. Мы предприняли дополнительные меры для удаления этих радионуклидов при подготовке к запуску XENONnT, в результате чего этот сигнал исчез", - заявил Мора.
Два года назад физики сообщили о возможном открытии первых следов легкой темной материи, чьи частицы похожи по своим свойствам и массе на нейтрино. Свидетельства их существования были обнаружены на установке XENON1T, построенной в итальянской лаборатории Гран-Сассо в 2014 году для поисков следов существования другой формы темной материи, тяжелых частиц-"вимпов".
Этот детектор темной материи - чан, заполненный тремя тоннами сверхчистого ксенона. Ядра атомов благородного газа в теории должны взаимодействовать с частицами темной материи и порождать вспышки света, которые отслеживаются при помощи специальных датчиков-фотоумножителей.
Неуловимая темная материя
Многолетие поиски "вимпов" не принесли результатов, однако при этом ученые зафиксировали формирование необычно большого числа частиц света низких энергий. Анализ их свойств указал на то, что эти фотоны могли возникнуть в результате взаимодействий между электронами и аксионами. Участники XENON1T не исключали того, что вспышки света могли быть вызваны другими процессами, в том числе распадами атомов трития, нестабильного изотопа водорода.
Первые проверки результатов этих замеров, как отметил Мора, были недавно проведены в рамках эксперимента XENONnT, обновленной версии XENON1T. Физики утроили массу жидкого ксенона, используемого для поиска "вимпов" и аксионов, а также резко повысили качество его очистки от радиоактивных примесей и значительным образом повысили чувствительность и помехозащищенность фотоумножителей.
Поиски темной материи в рамках XENONnT возобновили в мае прошлого года. По словам Моры, за первые три месяца работы детектора физики накопили достаточное количество данных, чтобы получить однозначные свидетельства того, что зафиксированные на XENON1T аномалии были порождены распадами атомов трития, а не взаимодействиями между аксионами и электронами.
Как подчеркивает физик, это открытие не исключает возможности существования аксионов, однако теперь поле для их поисков значительным образом сузилось. По текущим оценкам участников коллаборации XENONnT, масса подобных частиц легкой темной материи может составлять от одного до 140 килоэлектронвольт. Понимание этого позволит ускорить последующие поиски аксионов как в рамках XENONnT, так и на других детекторах темной материи.