Солнце летит сквозь космос со скоростью 264 километра в секунду. Оно рассекает невидимое облако, которое физики называют тёмной материей. Это облако состоит из частиц, что почти не задевают обычное вещество. Но иногда одна из них ударяет по ядру атома — и если засечь этот толчок, можно понять, откуда прилетела частица.
Беда в том, что похожие толчки создают нейтрино (лёгкие частицы, почти не взаимодействующие с веществом). Они сбивают с толку, как посторонний шум. Детектор MIMAC устроен как компас для этого ветра. Он не просто регистрирует удар, но и восстанавливает направление — словно флюгер, поворачивающийся к потоку.
Внутри камеры газ под низким давлением. Когда ядро получает толчок, оно оставляет след длиной несколько миллиметров. Специальная электроника считывает форму следа и определяет, откуда пришёл удар. Алгоритм обученный на примерах отсеивает лишние сигналы — в сто тысяч раз. Полтора года наблюдений в направлении созвездия Лебедя не показали избытка сигнала, что позволило установить самый строгий предел для такого метода. Опыт доказал: даже маленький детектор с «компасом» соперничает с огромными установками. В будущем этот метод пробьётся сквозь нейтринный шум и, возможно, впервые укажет направление настоящего ветра из тёмной материи.
Детектор MIMAC способен различить направление прихода частицы с точностью 15°, словно определяя, с какой стороны дует «ветер» из невидимых частиц. А фтор в газовой смеси делает его чувствительным к спин-зависимым взаимодействиям — своего рода «нюхачом» для WIMP.