Кольцо поиска вимпов сужается

Гипотетические частицы тёмной материи, известные как вимпы, всё так же невидны современным детекторам, но область их возможного существования в очередной раз уменьшилась благодаря новым данным, полученным на установке LUX в Сэндфорде.

Основной элемент детектора LUX — бак, наполненный жидким ксеноном.
© UC Davis LUX Team
Основной элемент детектора LUX — бак, наполненный жидким ксеноном. © UC Davis LUX Team

LUX — один из самых больших детекторов вимпов, работающих сейчас. Его главным элементом является бак, наполненный 370 килограммами жидкого ксенона при температуре -108 °C. Бак обнесён фотодетекторами, которые должны зафиксировать продукты реакции гипотетических частиц с ядрами ксенона. Вся установка расположена в шахте на глубине 1500 м, чтобы защитить её от фонового излучения.

Новые результаты, опубликованные в журнале Physical Review Letters, были получены на основе данных, собранных в 2013—2016 годах. Они устанавливают самые жёсткие ограничения на вероятность реакции вимпов с нейтронами. На рисунке ниже свежие данные LUX отмечены жирными линиями.

Ограничения сверху на массу вимпов и вероятность их взаимодействия с нейтронами (сверху) и протонами (снизу), полученные в разных экспериментах.
Ограничения сверху на массу вимпов и вероятность их взаимодействия с нейтронами (сверху) и протонами (снизу), полученные в разных экспериментах.

Для реакций вимпов с протонами самые жёсткие ограничения были получены на установке PICO-60, также недавно опубликованные в Physical Review Letters. Эта установка представляет собой пузырьковую камеру, заполненную 52 кг C₃F₈.Она установлена в Седбери. Представленные результаты были получены в течение трёх месяцев — с ноября 2016 по январь 2017 года.

Больше статей в блоге physh.ru и telegram-канале physħ