В глубоком холоде, при температуре всего два градуса выше абсолютного нуля, медная полость размером с кастрюлю слушает тишину Вселенной. Эта полость — сердце прототипа детектора Supax, созданного для поиска аксионов: частиц, которые никто никогда не видел, но которые могут составлять невидимую тёмную материю, удерживающую галактики вместе.
Аксионы — как призраки: они почти не взаимодействуют с обычным веществом. Но если поместить полость в сильное магнитное поле, аксион может превратиться в фотон — частицу света. Тогда в полости возникнет слабый радиосигнал, как шёпот в тихой комнате.
Учёные охладили полость до 2 кельвинов, чтобы убрать тепловой шум, и включили магнит на 12 тесла. Они искали сигнал на частоте, соответствующей массе аксиона около 34 микроэлектронвольт — это в миллиарды раз легче электрона. Но шёпота не услышали. Зато теперь известно, что аксион, если он существует, взаимодействует с фотонами ещё слабее, чем считалось: верхний предел опустили до 1.6·10⁻¹³ ГэВ⁻¹. Тот же прибор исключил и тёмные фотоны — других кандидатов в тёмную материю — с параметром смешивания больше 1.4·10⁻¹².
Тишина — тоже результат. Она сужает круг поисков, как прочёсывание леса: не нашли в одной роще, идём в другую. Прототип Supax показал, что технология работает, и теперь команда готовит полноценный детектор для более широкого диапазона масс. Возможно, именно он услышит первый шёпот тёмной материи.
Температура 2 кельвина — это холоднее, чем на поверхности Плутона, где около 40 кельвинов.
Поиск аксионов напоминает сюжет романа «Тёмный лес» Лю Цысиня, где цивилизации скрываются, но оставляют едва уловимые следы.