Учёные нашли нейтринный туман на пути к познанию тёмной материи

В ходе экспериментов по поиску темной материи ученые из коллабораций XENON и PandaX обнаружили т. н. "нейтринный туман" — плотное облако нейтрино, которое предположительно исходит от Солнца и может скрывать сигналы темной материи.

Фото: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Picture_by_Hubble_Space_Telescope_crop.jpg by NASA, ESA, and M. Livio and the Hubble 20th Anniversary Team (STScI)

Основной целью экспериментов было обнаружение гипотетических частиц темной материи, известных как вимпы, используя ультрачистые резервуары с жидким ксеноном. Однако высокоэнергетические нейтрино могут создавать сигналы, похожие на сигналы от частиц темной материи, тем самым затрудняя ее обнаружение.

Анализ двухлетних данных позволил ученым идентифицировать сигналы CEvNS, происходящие от бета-распада Бора-8 в Солнце. В результате было обнаружено 11 сигналов в XENON и 75 сигналов в PandaX. Несмотря на это, статистическая достоверность обоих экспериментов примерно одинакова — 2,64 сигма для PandaX и 2,73 сигма для XENON. Эти данные свидетельствуют о возможном наличии нейтринного тумана, который может мешать точной идентификации сигналов темной материи.

В будущем ученые планируют разрабатывать более чувствительные методы, например, добавляя направленную чувствительность для различения сигналов от солнечных нейтрино и частиц темной материи.

Уточнения

Тёмная мате́рия — в астрономии и космологии, а также в теоретической физике гипотетическая форма материи, не участвующая в электромагнитном взаимодействии и поэтому недоступная прямому наблюдению.

Нейтри́но (итал. neutrino — нейтрончик, уменьшительное от neutrone — нейтрон) — общее название нейтральных фундаментальных частиц с полуцелым спином, участвующих только в слабом и гравитационном взаимодействиях и относящихся к классу лептонов.