С помощью гипотетической темной материи ученые объясняют многие явления Вселенной, но пока не могут с точностью определить, что именно выступает в ее роли. Серьезным кандидатом на роль основного компонента холодной темной материи считают вимпы, слабовзаимодействующие массивные частицы. Обнаружить их пока не получается, но физики-экспериментаторы разработали несколько вариантов.

Например, можно разместить под землей контейнеры с жидким ксеноном. Пройдя сквозь толщу камня, экранирующего сверхчувствительное оборудование от почти всех видов космического излучения, вимпы — предположительно — достигнут детектора.

Но не только они. Нейтрино — тоже слабовзаимодействующие частицы, и тоже способны проникнуть глубоко под землю. К тому же, Солнце вырабатывает их в огромных количествах: до 700 триллионов в секунду на квадратный метр. Почти все проходят беспрепятственно сквозь Землю, но единицы все же вступают в реакцию с атомами или ядрами. По мере увеличения чувствительности приборов этот «нейтриновый туман» может помешать засечь вимпы, сообщает Phys.org.

Похоже, именно с этой трудностью столкнулись две команды ученых, искавшие темную материю: PandaX-4T (Китай) и XENONnT (Италия). Обе группы опубликовали статьи с доказательствами взаимодействия детекторов с нейтрино. Хотя их доказательства не дотягивают до «золотого стандарта» для научных открытий, они подкрепляют гипотезу «нейтринового тумана».

Ученые из обеих команд намерены продолжить исследования и усовершенствовать методы детектирования, чтобы статистическая значимость экспериментов повысилась до пяти сигм.

Для формирования полной картины устройства Вселенной физикам необходимо досконально разобраться во взаимодействиях нейтрино. Недавно команда ученых ЦЕРН впервые наблюдала напрямую взаимодействия мюонного и электронного нейтрино в диапазоне тераэлектронвольт (ТэВ), использовав для этого детектор FASER Большого адронного коллайдера.