Темная материя: скорее есть, чем нет

Установка, созданная для поиска следов темной материи, зарегистрировала сезонные изменения, схожие с теми, которые были обнаружены итальянцами более 10 лет назад. Это еще не доказательство наличия темной материи, но свидетельство в пользу ее существования.

Детектор CoGeNT (Coherent Germanium Neutrino Technology) представляет собой кремний-германиевый полупроводниковый диск размером с хоккейную шайбу и находится в бывшей шахте по добыче железной руды в штате Миннесота на глубине около 600 метров.

Сезонные изменения, зарегистрированные в ходе эксперимента с CoGeNT, совпадают с предсказаниями теоретиков в случае, если темная материя представляет собой вимпы, слабо взаимодействующие тяжелые частицы (WIMP, Weakly Interacting Massive Particles). Возможная масса вимпа, по оценками ученых, составляет от 6 до 10 МэВ (мегаэлектронвольт), что в десять раз больше массы протона.

“Мы не можем назвать это следом вимпа. Это только то, что можно было бы ожидать при их существовании”, - говорит Джуан Коллар (Juan Collar), профессор физики из Университета Чикаго, который возглавляет коллаборацию CoGeNT. Результаты экспериментов были представлены на рассмотрение в виде двух статей в Physical Review Letters и уже доступны на arxiv.org (Search for an Annual Modulation in a P-type Point Contact Germanium Dark Matter Detector и

A Realistic Assessment of the Sensitivity of XENON10 and XENON100 to Light-Mass WIMPs).

Как же связаны сезонные изменения и темная материя? Все дело в движении Земли вокруг Солнца и движении Солнца внутри нашей Галактики.

Солнце движется в плоскости Галактики на окраине одного из спиральных рукавов со скоростью 220 километров в секунду. Земля движется по орбите вокруг Солнца со скоростью 15 километров в секунду. В течение года мы движемся относительно Галактики то в ту же сторону, что и Солнце, и тогда скорости складываются, то в противоположную, и итоговая скорость Земли получается меньше. Изменения скорости движения относительно галактики и предположительно содержащейся в ней темной материи создает, по видимому, сезонные изменения в проявлении этой материи.

Похожие сезонные изменения зафиксировал и итальянский эксперимент DArk MAtter (DAMA). Но в ходе других экспериментов (например Xenon100) подобных изменений обнаружено не было. Чтобы подтвердить существование темной материи необходимы дальнейшие эксперименты.

Читайте на CNews
На что способно климатическое оружие
Вышла бесплатная версия системы управления сайтами .NET Forge CMS
«1С» в 3 раза увеличивает стоимость своей СЭД