|
Спорный сигнал темной материи может быть вызван гелием
|
|
|
|
Физики предложили объяснение сигналу, который зарегистрировал эксперимент по поиску темной материи DAMA. Согласно новой идее, дело может быть в непредвиденном загрязнении фотоумножителей гелием. Результаты изложены в препринте на сервере arXiv.org. Итальяно-китайский детектор DAMA, построенный для поиска частиц темной материи, уже около 20 лет регистрирует меняющийся на протяжении года сигнал.
|
|
|
|
Участвующие в эксперименте ученые пытаются убедить физическое сообщество, что им удалось зафиксировать эффект от соударения частиц темной материи с ядрами в детекторе, но большинство специалистов относятся к этому скептически. В частности, повторяющий дизайн DAMA эксперимент COSINE-100 не смог воспроизвести данный сигнал. Однако DAMA не сдается — в ноябре 2018 года была опубликована статья с последними результатами, в которой говорится, что пока никто не смог предложить вероятного альтернативного объяснения.
|
|
|
В новой работе под руководством Даниэля Ференца из Калифорнийского университета в Дейвисе (США) утверждается, что авторам удалось найти подходящий процесс. Научный коллектив из Ференца, его жены и двух сыновей разрабатывает детекторы света, которые могли бы заменить используемые сегодня во многих исследованиях фотоэлектронные умножители (ФЭУ). В процессе работы оказалось, что их чрезвычайно трудно избавить от загрязнения конкретным веществом — гелием. Авторы пришли к выводу, что предотвратить попадание этого элемента внутрь устройств практически невозможно. Это, по их словам, может быть актуальной проблемой и для DAMA.
|
|
|
|
Особенность гелия заключается в его легкости, так что его ионы могут перемещаться между электродами ФЭУ быстрее 600 наносекунд — порогового значение для регистрации события. Если пара ФЭУ срабатывает с задержкой более 600 секунд, то такие данные отбрасываются, так как они с высокой вероятностью могут быть вызваны паразитными эффектами, например, темновым током. Созданная авторами компьютерная модель аналога используемых в DAMA ФЭУ показала, что гелий может быть ответственным за обнаруженный сигнал даже при весьма малых концентрациях.
|
|
|
|
Проверить эту идею можно, если следить за совпадениями срабатываний ФЭУ, направленными на разные участки детектора. Если сигнал все еще будет регистрироваться, то он вызван гелием или каким-то другим мешающим процессом, а если исчезнет, то он действительно связан с явлениями внутри детектора, например, соударениями с частицами темной материи.
|
|
|
|
Источник
|
