Учёные из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли (Berkeley Lab) Министерства энергетики США представили новые результаты эксперимента LUX-ZEPLIN (LZ), который является самым чувствительным в мире детектором тёмной материи. Результаты показывают, что эксперимент не обнаружил никаких доказательств существования WIMP (слабо взаимодействующих массивных частиц) с массой свыше 9 гигаэлектронвольт/c2 (ГэВ/c2).
Эксперимент LZ проводится в подземном исследовательском центре Сэнфорда в Южной Дакоте и использует 10 тонн жидкого ксенона для обнаружения потенциальных сигналов WIMP. Детектор имеет высокую чувствительность и способен уменьшить фоны, ложные сигналы, которые могут выдавать себя за взаимодействие темной материи или скрывать его.
Новые результаты были получены после анализа данных за 280 дней, собранных между мартом 2023 года и апрелем 2024 года. Эти данные были объединены с 60 днями из первого запуска LZ. Эксперимент планирует собрать данные за 1000 дней до его окончания в 2028 году.
«Это новые ведущие ограничения тёмной материи и WIMP с существенным отрывом. У нас есть инструменты такой чувствительности, чтобы увидеть, есть эти частицы там, где мы ищем», — сказал Чамкаур Гхаг, представитель LZ и профессор Университетского колледжа Лондона (UCL).
Результаты эксперимента LZ будут иметь значительные последствия для понимания тёмной материи и Вселенной в целом.
«Мы продемонстрировали, насколько сильны наши возможности в поиске WIMP, и продолжим работать — есть ещё много других вещей, которые мы можем сделать с этим детектором», — сказала Эми Коттл, руководитель проекта по поиску WIMP и доцент Университетского колледжа Лондона.
Эксперимент LZ является совместным проектом 250 учёных из 38 институтов в США, Великобритании, Португалии, Швейцарии, Южной Корее и Австралии. Большую часть работы по созданию, проведению и анализу рекордного эксперимента выполняют молодые исследователи.