Обычные детекторы тёмной материи похожи на футбольного вратаря, который ждёт мощного удара, а мяч еле катится. Частицы-невидимки, заполняющие нашу Галактику, часто движутся слишком медленно, чтобы их заметили чувствительные датчики. Но природа сама строит ускорители: когда массивная звезда схлопывается и взрывается как сверхновая, она швыряет частицы тёмной материи с огромной силой, словно щепки от топора.
Такой разогнанный «снаряд» врезается в атомы древних минералов и выбивает их с места, оставляя микроскопический след — как царапина на стекле. В кристаллах оливина, которые лежат в земной коре миллиарды лет, эти царапины накапливаются. Исследователи рассчитали, сколько следов могли оставить частицы разных масс — от нескольких МэВ до сотен МэВ (для сравнения: масса электрона около 0,5 МэВ). Они учли и посторонние «шумы»: нейтрино, нейтроны от урана, отдачу ядер тория.
Анализ показал: палеодетекторы способны заметить тёмную материю в той области параметров, куда не дотягиваются ни нынешние, ни планируемые эксперименты. Особенно интересны вспышки сверхновых в нашей Галактике — их поток частиц за геологическую эпоху оставляет в минералах отчётливый автограф. Накопленная за миллиард лет экспозиция даёт выигрыш в чувствительности в сотни и тысячи раз по сравнению с лабораторными приборами, которые работают считанные годы.
Так древний камень становится машиной времени. Та самая медленная, почти неуловимая тёмная материя, которую не видят современные ловушки, оказывается запертой в кристаллической решётке — нужно только суметь прочесть эти следы.
Оливин встречается не только на Земле — он есть в лунном грунте и в метеоритах. Возможно, внеземные образцы хранят ещё более чистую летопись тёмной материи, не замутнённую геологическими процессами.
В романе «Ложная слепота» Питера Уоттса инопланетная жизнь использует кристаллические структуры для хранения информации на геологических масштабах времени — почти как наши палеодетекторы.