Охотник расставляет силки в лесу. Он знает повадки зверя, но не знает, попадётся ли тот вообще. Примерно так же физики расставляют детекторы в попытке поймать частицы тёмной материи — невидимой субстанции, которая, как считается, составляет большую часть массы Вселенной.

Новая работа предлагает охотникам необычный инструмент: не капкан, а рулетку. Авторы доказали, что для любого детектора, реагирующего на рассеяние тёмной материи на электронах, существует жёсткий верхний предел чувствительности. Он зависит лишь от трёх макроскопических характеристик материала: его плотности, плазменной частоты (того, как быстро колеблются электроны) и диэлектрической функции (отклика на электрическое поле).

Удивительно, но все три параметра у самых разных материалов — от кремния до германия — меняются в очень узких пределах. Словно у всех ловушек примерно одинаковый размер ячеек. Поэтому предел чувствительности оказывается почти универсальным. Менять материал детектора — всё равно что красить силки в другой цвет: зверю это безразлично.

Авторы проверили свою теорию на аналитических и численных моделях. Они подтвердили, что для больших переданных импульсов диэлектрическая функция подчиняется простому закону масштабирования. Так рулетка показывает: как ни старайся, дальше этой черты сигнал не усилишь. Это не плохая новость, а трезвый ориентир для будущих экспериментов.