Фізики не знайшли ознак темної матерії після найдовшого наукового експерименту в історії

Учені з проєкту LUX-ZEPLIN (LZ) повідомили про завершення одного з наймасштабніших експериментів у фізиці частинок: прямих ознак темної матерії виявити не вдалося, проте отримані результати стали важливим кроком для перевірки та уточнення теоретичних моделей. Дослідження тривало з березня 2023 до квітня 2025 року в надглибокому детекторі на рідкому ксеноні, розташованому в Південній Дакоті, США.

Метою експерименту було зафіксувати взаємодію з гіпотетичними слабковзаємодійними масивними частинками (WIMPs), які вважаються одним із головних кандидатів на роль темної матерії. Хоча правдивих сигналів не отримано, це дозволило суттєво звузити діапазон параметрів, у яких такі частинки можуть існувати.

Водночас команда досягла прориву у вивченні сонячних нейтрино — майже безмасових частинок, що утворюються в надрах Сонця. Їхню взаємодію з ксеноном вдалося зафіксувати з високою статистичною впевненістю (4,5 сигми), що стане основою для точнішого відокремлення подібних сигналів від потенційних ознак темної матерії у майбутніх експериментах.

Подальший етап LUX-ZEPLIN заплановано на 2028 рік: протягом тисячі діб учені збиратимуть нові дані, що значно підвищить шанси виявити надзвичайно рідкісні події, які можуть виходити за межі сучасної Стандартної моделі фізики частинок.

Науковці підкреслюють, що навіть відсутність підтвердження існування WIMP-частинок має високу цінність: вона допомагає вдосконалювати методи дослідження, виключати хибні сигнали та поступово наближатися до розгадки природи темної матерії — однієї з найбільших загадок сучасної фізики.