Американські науковці визнали, що найбільший експеримент з пошуку темної матерії виявився провальним

Американські фізики провели найчутливіший на сьогодні експеримент із пошуку темної матерії, проте не виявили її слідів. Дослідження, проведене в межах проєкту LUX-ZEPLIN (LZ) у Південній Дакоті, стало рекордним за масштабом і точністю. Хоча результати не підтвердили існування очікуваних частинок, вони відкрили нові дані про поведінку нейтрино й допоможуть майбутнім пошукам уникнути помилкових сигналів.

Установлений на глибині понад кілометр детектор LZ працював протягом 417 днів із березня 2023 по квітень 2025 року. Він складався з камери, заповненої рідким ксеноном, здатної фіксувати короткі спалахи світла, які виникають під час зіткнень елементарних частинок. Метою було виявити так звані слабковзаємодіючі масивні частинки (WIMP) — один із головних кандидатів на роль темної матерії — а також уточнити характеристики сонячних нейтрино.

Команда, до якої входив фізик Рік Ґейтскелл з Університету Брауна, повідомила, що вдалося вперше з високою точністю зафіксувати взаємодію нейтрино бору‑8 з атомами ксенону. Це досягнення, з рівнем довіри 4,5 сигми, стало значним кроком уперед у порівнянні з попередніми результатами інших експериментів. Такі дані допоможуть уникати плутанини між сигналами від нейтрино та потенційними сигналами від темної матерії.

Однак жодного підтвердження існування WIMP-частинок не отримано. Як пояснив Ґейтскелл, у разі їх присутності мала б з’явитися чітка «віддача» ядра ксенону, яка б свідчила про зіткнення з темною матерією. Її не зафіксували, що означає необхідність подальших пошуків у ширшому діапазоні мас і енергій.

Наступний етап експерименту заплановано на 2028 рік — тоді установка працюватиме безперервно понад 1 000 днів. Учені сподіваються, що це дозволить не лише уточнити властивості нейтрино, а й виявити явища, які виходять за межі Стандартної моделі фізики. За словами Ґейтскелла, навіть «негативні» результати мають наукову цінність, адже «природа часто ігнорує наші очікування, але саме в цьому й полягає сенс досліджень».