Нейтрон — частица, которая обычно сидит в ядре атома и никуда не исчезает. Но некоторые теории предполагают, что иногда он может превращаться в своего невидимого двойника — частицу, которую невозможно поймать обычными детекторами. Если бы такое случалось, это объяснило бы, из чего состоит тёмная материя — загадочное вещество, которое не излучает свет, но удерживает галактики от разлёта.
Чтобы проверить эту идею, физики из Окриджской национальной лаборатории запустили интенсивный пучок холодных нейтронов через сильный магнит. Внутри магнита стояла тонкая кадмиевая пластинка, которая поглощала обычные нейтроны, но пропускала бы невидимых двойников. Детектор на расстоянии 20 метров искал признаки того, что двойники снова стали обычными нейтронами. Но сигнала не было.
Отсутствие сигнала — тоже результат. Теперь мы знаем, что вероятность превращения нейтрона в невидимого двойника меньше, чем считалось раньше, в десять раз. Это помогает отсеять многие теории о природе тёмной материи. Поиск продолжается: возможно, двойник прячется в ещё более узком диапазоне энергий, и его удастся поймать в следующем эксперименте.
В эксперименте использовался магнит с полем 6,6 тесла — это примерно в 130 тысяч раз сильнее магнитного поля Земли.
Идея невидимых частиц-двойников напоминает сюжеты о параллельных мирах, где частицы могут переходить из одного мира в другой.