Фізики, які працюють на детекторі для пошуку темної матерії XENON100, засумнівалися в тому, що отримані ними результати релевантні. Докладніше причини занепокоєння вчених викладає портал Nature News.
Темною матерією, або прихованою масою, фізики називають поки що не виявлену експериментально субстанцію, яка бере участь у гравітаційній взаємодії, але не бере участі в електромагнітній. Її існування постульовано в межах сучасних космологічних гіпотез для пояснення того, як у Всесвіті могли сформуватися галактики та інші великі об’єкти. Вважається, що елементарною частинкою темної матерії є вімп (від англійського WIMP, Weakly Interactive Massive Particle — масивна частинка, що слабко взаємодіє). Теоретично її можна зафіксувати за зіткненням із певними "земними" атомами — такі зустрічі можуть породжувати спалахи світла, які реєструють детектори.
Принцип роботи детектора XENON.
Детектор XENON100 установлено в Національній лабораторії Ґран-Сассо біля італійського міста Л'Аквіла. Пристрій є ємністю, заповненою рідким ксеноном. Загальна маса ксенону становить 161 кілограм, а сам детектор розташований на глибині 1,4 кілометра під землею. Припускається, що вімпи, проходячи крізь великий об’єм ксенону, мають добрі шанси зіткнутися з атомами цієї речовини.
Однак спалахи, схожі на ті, що виникають під час зіткнення вімпа й атома ксенону, можуть мати й іншу природу. Зокрема, вони можуть виникати через радіоактивний розпад інших елементів, присутніх у товщі ксенону в слідових кількостях. Один із типових забруднювачів — радіоактивний ізотоп криптон-85. Уміст цього ізотопу в ксеноні, який постачають на комерційній основі, становить близько кількох частин на мільйон. Під час очищення фізики зменшили концентрацію забруднювача до сотень частин на трильйон.
Однак під час досліджень з’ясувалося, що вміст криптону-85 у ксеноні всередині детектора XENON100 вищий, ніж очікували вчені. Ба більше, наразі фахівці не можуть визначити точну концентрацію радіоактивних домішок. Відповідно, фізики не можуть обчислити рівень шуму, що виникає через наявність забруднювача, а отже, достовірність отриманих ними результатів опиняється під сумнівом.
Схема будови детектора XENON100.
Фізики, які працюють на детекторі XENON100, останнім часом отримали певну кількість результатів, проте, доки не з’ясують точний уміст криптону-85, не можуть представити їх науковій спільноті, оскільки сумніваються в надійності цих даних. Найближчим часом учені мають намір уточнити вміст радіоактивного ізотопу в детекторі, узявши проби ксенону на аналіз.
Через надто високий рівень фону, який не дає змоги вважати результати надійними, учені, що працюють на іншому детекторі темної матерії CDMS II, нещодавно "відкликали" власні дані про реєстрацію трьох вімпів.
Лише зареєстровані користувачі можуть залишати коментарі. Увійдіть або зареєструйтеся.
Коментарі (0):