📄 Показана версия «Просто» — «Популярно» пока не готова. Добавьте ★ в избранное, если хотите её ускорить. Прошу разобрать полностью

Глубоко под землёй, в тишине криостата (охлаждаемого контейнера), лежат кристаллы из свинца, который когда-то был частью древнеримского корабля. Этот материал почти не фонит — за две тысячи лет нестабильные изотопы в нём распались, и теперь он идеально чист для охоты на редчайшие события. Эксперимент RES-NOVA строили, чтобы поймать нейтринный отклик от взрыва сверхновой в нашей Галактике. Но те же кристаллы оказались прекрасной ловушкой для солнечных аксионов — лёгких частиц-невидимок, которые ещё никто не видел.

Аксионы рождаются в раскалённой плазме Солнца несколькими путями. Например, фотон превращается в аксион в электрическом поле ядра — это называют эффектом Примакова. Или электрон, затормозив, испускает такую частицу. В кристалле вольфрамата свинца (PbWO4) происходит обратный процесс: аксион поглощается, отдавая энергию электрону или рождая новый фотон. Так возникает сигнал — крошечный скачок температуры в детекторе. Его способен заметить сверхчувствительный болометр (прибор для измерения ничтожных тепловых потоков).

Анализ первых данных с 13-граммового прототипа уже дал ограничения на силу взаимодействия аксионов с фотонами. Причём без сложных моделей фона, простым статистическим методом. В перспективе, набрав тонну-год экспозиции (мера накопленных данных), RES-NOVA сможет одновременно прощупать три разных канала связи аксионов: с фотонами, электронами и нуклонами. Так древний свинец становится мостом между астрофизикой и физикой частиц.