НовинаЗ архіву

Відшукати темну матерію в надрах Сонця поки що не вдається

Опубліковано: Редактор: Den
Зміст матеріалу
  1. Попередня чутливість ANTARES і подальші результати
Зручне читання

Опрацювавши дані підводного нейтринного телескопа ANTARES, фізики не виявили переконливих свідчень того, що всередині нашої зорі відбувається анігіляція масивних частинок темної матерії, які там накопичуються.

Нейтринний телескоп ANTARES не зміг відшукати сліди анігіляції частинок темної матерії (ТМ), що перебувають у надрах Сонця.

Згідно з теорією, масивні слабковзаємодійні частинки ТМ (вімпи) накопичуються в центрах галактик, а також усередині зір і планет. Якщо припустити, що вімпи належать до майоранівських ферміонів і тотожні своїм античастинкам, то їхня самоанігіляція забезпечувала б безперервне утворення високоенергетичних нейтрино. Виявлення таких нейтрино, що приходять від Сонця, стало б вагомим аргументом на користь існування ТМ, оскільки пов’язати їх появу з будь-якими іншими відомими астрофізичними процесами просто неможливо.

ANTARES, найбільший нейтринний телескоп у Північній півкулі, орієнтований саме на реєстрацію високоенергетичних (понад 100 ГеВ) частинок. Його масив детекторів розташований у Середземному морі на глибині 2 475 м і складається з 12 утримуваних у вертикальному положенні «ниток» із нанизаними на них 885 оптичними модулями, що містять фотоелектронні помножувачі. Схема виявлення нейтрино космічного походження відносно проста: невелика їх частина, взаємодіючи з речовиною у воді або гірських породах, перетворюється на мюони, а ті спричиняють черенковське випромінювання, яке реєструють фотопомножувачі. За зібраними даними вчені реконструюють приблизні траєкторії мюонів, причому корисними вважають лише ті частинки, що рухаються «знизу вгору» (тобто народжені нейтрино, які прийшли з Південної півкулі й пролетіли крізь Землю), а атмосферні мюони, що рухалися в протилежному напрямку, відкидають.

Оптичний модуль ANTARES (фото CEA / Irfu).
Оптичний модуль ANTARES (фото CEA / Irfu).

Одна з 12 «ниток» із фотопомножувачами (фото L. Fabre / CEA).
Одна з 12 «ниток» із фотопомножувачами (фото L. Fabre / CEA).

У новій роботі колаборації ANTARES, представленій на конференції в Ерлангені, обговорюються результати спостережень, проведених у 2007 і 2008 році. Експериментальну інформацію фізики порівнювали з теоретичними оцінками величини фону й потоку високоенергетичних сонячних нейтрино, які давали б два можливі типи вімпів — нейтраліно й найлегші частинки Калуци — Клейна. Перші, нагадаємо, передбачаються в суперсиметричному розширенні Стандартної моделі, а другі — у теоріях із додатковими вимірами.

Завершивши порівняння розрахункових даних з експериментальними, співробітники ANTARES не виявили переконливих свідчень того, що всередині нашої зорі відбувається анігіляція вімпів. Цей результат, звісно, не можна назвати остаточним: із розширенням опрацьованого масиву інформації все може змінитися.

Підготовлено за матеріалами arXiv-препринту.

Коментарі (0):

Лише зареєстровані користувачі можуть залишати коментарі. Увійдіть або зареєструйтеся.