Тайна, которую хранит космос

Сейчас вы читаете этот текст. На экране. На экране, который существует в нашем мире — том самом, где живём мы с вами.

А теперь забудьте об этом мире. Потому что он составляет каких-то жалких 15% от всего, что есть во Вселенной.

Остальное? Полная загадка.

Почему мы вообще знаем, что оно существует

Вот в чём фокус. Мы не видим эти 85%. Не измеряем. Не ловим приборами. Но без этого «чего-то» гравитация ведёт себя странно. Галактики должны разлетаться — но не разлетаются. Что-то держит их вместе. Что-то, чего мы не можем потрогать.

Учёные называют это тёмной материей. И уже почти сто лет пытаются понять, из чего она сделана.

Возможно, мы наконец приближаемся к ответу.

Эксперимент на глубине километра

Знакомьтесь: LZ, он же LUX-ZEPLIN. Да, название звучит как что-то из фантастики. И здание эксперимента ему под стать.

Представьте бывшую золотую шахту в Южной Дакоте. На глубине больше полутора километров. Там стоит огромный бак с десятью тоннами жидкого ксенона — того самого газа, который светится синим, если пропустить через него ток.

Всё это сооружение укутано защитными слоями, как одеялом. Цель одна: защитить установку от космических лучей и любых помех.

Зачем такие сложности? Потому что если частицы тёмной материи существуют, они иногда должны врезаться в атомы ксенона. При столкновении возникает крошечная вспышка света. Очень слабая. Но детекторы могут её поймать.

Глубже = тише = лучше шансы что-то заметить.

Одно событие, которое не даёт покоя

Учёные проанализировали данные за 220 дней. Нашли... одно событие. Всего одно. И оно не похоже ни на что известное.

Почему это важно? Событие произошло именно там, где учёные ожидают увидеть сигнал от тёмной материи. Фон — радиоактивный распад, космические лучи — всё это учтено и исключено. Команда месяцами перепроверяла результаты.

Рик Гайтскелл, представитель проекта:

«Нас очень заинтересовало это событие. Но один результат — не повод для громких заявлений. Мы не утверждаем, что нашли тёмную материю. Мы видели нечто интересное».

Вот это я понимаю — научная честность. Когда не прыгают раньше времени.

Что это может быть

Если сигнал настоящий, скорее всего речь идёт о WIMP — слабо взаимодействующей массивной частице. Главный кандидат на роль тёмной материи. Такие частицы почти не взаимодействуют с обычным веществом — только через гравитацию и слабое взаимодействие.

Масса такой частицы — минимум в 200 раз больше протона. Солидный экземпляр для мира частиц.

Либо мы нашли тёмную материю, либо открыли новый тип взаимодействия обычных частиц. Оба варианта — прорыв.

Почему рано праздновать

Я знаю, знаю. Уже хочется написать в соцсетях: «Тёмная материя найдена!»

Не спешите.

В физике частиц есть строгое правило: 5 сигма до официального открытия. Это значит — вероятность случайности меньше 0,00003%. Текущий результат LZ — всего 2,6 сигма. То есть примерно 0,5% шанс, что это просто шум.

Полпроцента — приятно, но не доказательство.

Аналогия: вы ищете потерянную линзу на полу. Видите что-то блестящее. Линза? Может быть. Крошка? Тоже может. Фольга от ужина? Легко. Нужно поднять и рассмотреть — и только тогда понять.

Команде нужно больше данных. К счастью, они уже собрали самую большую базу данных по поиску тёмной материи. И останавливаться не собираются.

Что дальше

Эксперимент продолжит работу. День за днём. Если загадочный сигнал повторится — или появятся новые похожие события — значимость поднимется к заветным пяти сигма.

А может, сигнал исчезнет. Это тоже бывает. И это тоже наука.

В этом что-то красивое, правда? Мы сидим на глубине километра, окружённые невероятно чистым жидким ксеноном, и ищем невидимое вещество, из которого сделана большая часть Вселенной. Мир странный. Но мы всё равно пытаемся его понять.

Нашли ли учёные тёмную материю — пока неизвестно. Но одно маленькое необъяснимое событие уже заставляет физиков всего мира внимательно следить за результатами.

Оставайтесь любопытными. Космос всегда найдёт чем удивить.