НовинаЗ архіву

Виявити частинки темної матерії детектору XENON100 не вдалося

Опубліковано: Редактор: Den
Зміст матеріалу
  1. Що обмежив пошук XENON100
Зручне читання

За сто днів роботи спеціалізований детектор XENON100 не зміг виявити частинки темної матерії. Детектор, побудований за схемою часопроєкційної камери, дає змогу локалізувати зареєстровані події з міліметровою точністю в усіх просторових вимірах.

Детектор, побудований за схемою часопроєкційної камери, дає змогу локалізувати зареєстровані події з міліметровою точністю в усіх просторових вимірах. Сцинтиляційні сигнали від 62 кілограмів рідкого ксенону, що заповнює детектор, і розташованого над ним газоподібного ксенону вловлюють 242 фотоелектронні помножувачі. Саму часопроєкційну камеру встановлено у кріостаті, який підтримує робочу температуру –91 ˚C. Для пригнічення фону використовують пасивний захист із високочистої міді, поліетилену, свинцю та води; крім того, усю установку, розміщену в підземній італійській Національній лабораторії Ґран-Сассо, захищає потужний шар гірських порід.

Масив фотопомножувачів квадратного перерізу, що використовуються в XENON100 (фото XENON100 Collaboration).
Масив фотопомножувачів квадратного перерізу, які використовує XENON100 (фото XENON100 Collaboration).

У травні минулого року представники колаборації XENON100 уже оголошували, що детектору не вдалося зареєструвати частинки темної матерії — вімпи. Ті дані, утім, ґрунтувалися на скромній статистиці, набраній лише за 11,2 дня роботи. Зараз ідеться вже про сто робочих днів, які припали на першу половину 2010-го.

Якщо бути точним, три події, які можна класифікувати як результат взаємодії вімпів із речовиною, XENON100 усе ж зафіксував. Очікуваний фон, однак, становить 1,8 ± 0,6 події, а тому цінність цих сигналів невелика.

Нові результати спростовують заяви колаборацій DAMA та CoGeNT, які нібито виявили легкі вімпи, і дають змогу знизити граничну ймовірність взаємодії частинок темної матерії з речовиною. Побудована авторами крива максимально можливого перерізу пружного розсіяння вімпів на нуклонах має мінімум (7•10–45 см2) на позначці маси вімпа 50 ГеВ і виключає область параметрів, яку досліджують DAMA та CoGeNT.

Часопроєкційна камера в зібраному стані (фото XENON100 Collaboration).
Часопроєкційна камера в зібраному стані (фото XENON100 Collaboration).

Препринт статті можна завантажити із сайту arXiv.

Підготовлено за матеріалами ScienceNews.

Коментарі (4):

Quater  •  18 April, 17:58

 

       Данное сообщение еще раз подтверждает невозможность обнаружения темной материи в виде неких частиц (ВИМПов). Безуспешные попытки обнаружения темной материи, возможно, объясняются тем,  что ищется не то и не там.        Откуда  убеждение, что гравитирующая масса (именно так проявляет себя темная материя) порождается только частицами материи? Эйнштейн еще до окончательной формулировки ОТО  указывал на вклад энергии гравитационного взаимодействия объектов материальной системы в массу этой системы : «… компоненты энергии гравитационного поля совершенно так же, как и компоненты энергии материальных объектов, дают вклад в тяжесть и инерцию системы» (Эйнштейн, СНТ т.I, с. 304). Никто, насколько мне известно, не подверг сомнению это утверждение, но этот вклад, по-видимому, казался столь незначительным, что это утверждение оставалось в ОТО лишь "чисто теоретической изюминкой". Кто-нибудь пытался оценивать вклад гравитационных взаимодействий в массу космических объектов? Вам известно что-либо об этом? Моя оценка вклада гравитационного взаимодействия в массу космических объектов дала совершенно фантастические результаты.        Если оценивать массу космических объектов как меру их гравитационного воздействия на внешнее пробное тело (т.е. использовать пробное тело для "взвешивания" космических объектов), то оказывается, что масса космических объектов существенным образом зависит от их иерархической структуры.         Я показал, в рамках новой СОТО ("Специальной общей" теории относительности http://quater1.narod.ru/Statia_2.htm), что масса (в указанном смысле), например, звездного скопления в 2 раза (в два раза!) больше массы светящегося (видимого) вещества за счет энергии невидимого гравитационного взаимодействия звезд внутри скопления. Далее предлагается грандиозная экстраполяция, состоящая в том, что масса удваивается (c тем же обоснованием) при каждом переходе от одной иерархической структуры к следующей, более высокой. В списке иерархических ступеней распределения вещества Вселенной я выделяю пять таких ступеней (звездные скопления, галактики, скопления галактик, сверхскопления, Метагалактика), т.е. если масса звездного скопления в два раза больше массы светящегося вещества, то масса галактики -- в четыре раза, масса скопления галактик -- в восемь раз, масса сверхскоплений -- в 16 раз, масса Вселенной в 16-32 раза больше массы светящегося вещества.         Разумеется, это всего лишь идеализированная схема. Однако, скрытая масса существует, достаточно много фактов говорит об этом. Предлагаемая теория объясняет, по крайней мере качественно (в том смысле, что коэффициент увеличения массы скопления, возможно, и не равен 2 для каждой иерархической структуры, но он заведомо больше единицы), природу скрытой массы, причем эта теория не создавалась специально для этого случая (не ad hoc). Что касается количественных оценок, то современные представления о Вселенной скорее подтверждают, чем опровергают их.  
den  •  18 April, 19:17

"Никто, насколько мне известно, не подверг сомнению это утверждение, но этот вклад, по-видимому, казался столь незначительным, что это утверждение оставалось в ОТО лишь "чисто теоретической изюминкой". Кто-нибудь пытался оценивать вклад гравитационных взаимодействий в массу космических объектов? Вам известно что-либо об этом? Моя оценка вклада гравитационного взаимодействия в массу космических объектов дала совершенно фантастические результаты."

В  ОТО имеется несколько определений массы, уравнения Фридмана непосредственно следуют из ОТО, и в них всё учтено. $$ M^*=2\int_{V}dV\left(T_{\mu \nu }-\frac{1}{2}Tg_{\mu \nu }\right)u^{\mu }u^{\nu }.$$Так в линейном приближении уравнение Пуассона  имеет вид $$\Delta \Phi = 4\pi G (\rho+3p)$$

Так что влияние энергии самого гравитационного поля все учитывают.

Quater  •  18 April, 21:29

 

Это хорошо, что  ” влияние энергии самого гравитационного поля все учитывают ”, но кто-нибудь из этих ”всех” вспомнил об этом при обсуждении проблемы темной материи, кто-нибудь попытался дать количественную оценку этого вклада? Мне это неизвестно.   Я сделал такие оценки  и утверждаю, что этот вклад сравним с массой наблюдаемого светящегося вещества и, в принципе, решает, хотя бы частично, проблему природы темной материи, не требуя  привлечения неких неизвестных и не поддающихся обнаружению частиц материи.  
den  •  18 April, 23:25

Вы наверное не понимаете, её учитывают. Кроме этого есть ещё много независимых доказательств темной материи. Более того видимого вещества (барионной материи) 4% а тёмной 23% так что и тут у вас несостыковка...

Лише зареєстровані користувачі можуть залишати коментарі. Увійдіть або зареєструйтеся.