Охота на тёмную материю: новый рубеж экспресс

Оригинал: "Light Dark Matter Search with 7.8 Tonne-Year of Ionization-Only Data in XENONnT"
· E. Aprile, J. Aalbers, K. Abe, M. Adrover, S. Ahmed Maouloud, L. Althueser, B. Andrieu, E. Angelino, D. Antón Martin, S. R. Armbruster, F. Arneodo, L. Baudis, M. Bazyk, V. Beligotti, L. Bellagamba, R. Biondi, A. Bismark, K. Boese, R. M. Braun, G. Bruni, G. Bruno, R. Budnik, C. Cai, C. Capelli, J. M. R. Cardoso, A. P. Cimental Chávez, A. P. Colijn, J. Conrad, J. J. Cuenca-García, V. D'Andrea, L. C. Daniel Garcia, M. P. Decowski, A. Deisting, C. Di Donato, P. Di Gangi, S. Diglio, K. Eitel, S. el Morabit, R. Elleboro, A. Elykov, A. D. Ferella, C. Ferrari, H. Fischer, T. Flehmke, M. Flierman, R. Frankel, D. Fuchs, W. Fulgione, C. Fuselli, F. Gao, R. Giacomobono, F. Girard, R. Glade-Beucke, L. Grandi, J. Grigat, H. Guan, M. Guida, P. Gyorgy, R. Hammann, C. Hils, L. Hoetzsch, N. F. Hood, M. Iacovacci, Y. Itow, J. Jakob, F. Joerg, Y. Kaminaga, M. Kara, S. Kazama, P. Kharbanda, M. Kobayashi, D. Koke, K. Kooshkjalali, A. Kopec, H. Landsman, R. F. Lang, L. Levinson, A. Li, I. Li, S. Li, S. Liang, Z. Liang, Y. -T. Lin, S. Lindemann, M. Lindner, K. Liu, M. Liu, F. Lombardi, J. A. M. Lopes, G. M. Lucchetti, T. Luce, Y. Ma, C. Macolino, G. C. Madduri, J. Mahlstedt, F. Marignetti, T. Marrodán Undagoitia, K. Martens, J. Masbou, S. Mastroianni, V. Mazza, A. Melchiorre, J. Merz, M. Messina, A. Michel, K. Miuchi, A. Molinario, S. Moriyama, M. Murra, J. Müller, K. Ni, C. T. Oba Ishikawa, U. Oberlack, S. Ouahada, B. Paetsch, Y. Pan, Q. Pellegrini, R. Peres, J. Pienaar, M. Pierre, G. Plante, T. R. Pollmann, F. Pompa, A. Prajapati, L. Principe, J. Qin, D. Ramírez García, A. Ravindran, A. Razeto, R. Singh, L. Sanchez, J. M. F. dos Santos, I. Sarnoff, G. Sartorelli, J. Schreiner, P. Schulte, H. Schulze Eißing, M. Schumann, L. Scotto Lavina, M. Selvi, F. Semeria, F. N. Semler, P. Shagin, S. Shi, H. Simgen, Z. Song, A. Stevens, C. Szyszka, A. Takeda, Y. Takeuchi, P. -L. Tan, D. Thers, G. Trinchero, C. D. Tunnell, K. Valerius, S. Vecchi, S. Vetter, G. Volta, B. von Krosigk, C. Weinheimer, M. Weiss, D. Wenz, C. Wittweg, V. H. S. Wu, Y. Xing, D. Xu, Z. Xu, M. Yamashita, J. Yang, L. Yang, J. Ye, M. Yoshida, L. Yuan, G. Zavattini, Y. Zhao, M. Zhong, T. Zhu
arXiv:2601.11296 · 2026-01-16 · CC BY 4.0 · 1 мин
Эксперимент XENONnT поставил рекорд по неуловимости тёмной материи.

Тёмная материя — невидимый клей, удерживающий галактики от распада. Ещё в 1930-х Фриц Цвикки заподозрил её, а Вера Рубин в 1970-х доказала, что без неё звёзды разлетелись бы. Вещество это почти не взаимодействует с обычным: не светит и проходит сквозь атомы, как сквозь пустоту.

Детектор XENONnT — озеро жидкого ксенона в итальянской пещере, укрытое толщей скалы. Когда частица тёмной материи всё же врезается в ядро, по жидкости пробегает электрическая рябь — как от камешка в штиль. 579 дней физики вглядывались в эту гладь, работая вслепую, чтобы не обмануть самих себя.

Всплесков не нашли. Но тишина очертила карту запретов: теперь известны взаимодействия, которых у тёмной материи точно нет. Предел таков, что частица прошла бы сквозь тысячи световых лет свинца без единого касания. Эксперимент упёрся в нейтринный дождь — скоро фон от вездесущих нейтрино сольётся с рябью, и охота вслепую станет невозможна. Это говорит, что стандартная модель неполна, а следующий детектор должен отличать камень от капель.

Чтобы исключить самообман, физики работали вслепую: до конца анализа они не знали, в какой области данных искать сигналы. Такой «слепой анализ» защищает от случайных совпадений.

Учёные
Fritz ZwickyVera RubinFrank WilczekRoberto D. PecceiHelen QuinnR. Brent Tully
Понятия
XENONnT детектирование тёмной материи поиск редких событий жидкий ксенон лз методы обнаружения тёмной материи ксенон нейтринный фон XMM-Ньютон стерильное нейтрино рассеяние нейтронов отдача ядра поиск аксионной тёмной материи непрямое обнаружение тёмной материи предел Ландауэра