Детектор CoGeNT, возможно, видит тёмную материю

Выступая на собрании Американского физического общества, представитель коллаборации CoGeNT Хуан Коллар (Juan Collar) представил новые экспериментальные данные, которые, возможно, содержат следы частиц тёмной материи. Первые результаты работы CoGeNT были опубликованы в прошлом году.

Первые результаты работы CoGeNT были опубликованы в прошлом году. Тогда, напомним, учёные тоже сообщали о найденных свидетельствах воздействия на вещество детектора вимпов — основных кандидатов на роль компонентов тёмной материи. Если предположить, что эти выводы верны, то вимпы должны иметь небольшую массу, около 10 ГэВ; примерно такие же значения получили сотрудники коллаборации DAMA/LIBRA, заявившие о регистрации тёмной материи ещё в 2008-м.

Единственная проблема заключается в том, что существование лёгких вимпов не подтверждается другими экспериментами. Область масс, на которую указывают CoGeNT и DAMA/LIBRA, была исключена по данным с ксенонового детектора XENON100, да и участникам проекта CDMS обнаружить лёгкие вимпы не удалось. Последний факт особенно важен, поскольку установки CDMS и CoGeNT используют одно и то же детекторное вещество (германий) и расположены рядом, в подземной лаборатории на территории штата Миннесота. Очень сложно придумать такую модель, в которой тёмная материя взаимодействовала бы с неким материалом в одном опыте, но не проявляла бы себя в аналогичном эксперименте.

Детектор CoGeNT и его свинцовая защита (фото CoGeNT Collaboration).
Детектор CoGeNT и его свинцовая защита (фото CoGeNT Collaboration).

Впрочем, упомянутые выше результаты CoGeNT относились всего к 56 дням работы детектора. Сейчас, как сообщил г-н Коллар, физики работали с бóльшим объёмом информации, собранной за 442 дня.

На таком временнóм отрезке можно применять методику поиска, которая принесла результат в случае DAMA/LIBRA. Этот способ не требует тщательного исследования зарегистрированных событий, проводимого коллаборациями XENON100 и CDMS; достаточно просто отмечать все взаимодействия определённого типа в объёме детектора, не задумываясь о том, связаны они с вимпами или нет. Критерием обнаружения тёмной материи становится появление сезонных вариаций в набранной последовательности сигналов: считается, что движение Земли вокруг Солнца должно периодически изменять частоту взаимодействия вимпов, часть года перемещающихся вместе с нашей планетой, а затем — навстречу ей, с германием.

Учёные CoGeNT, по признанию докладчика, планировали опровергнуть опубликованные DAMA/LIBRA данные об изменяющейся частоте регистрации событий, но вместо этого сами обнаружили похожие сезонные вариации.

Конечно, считать это открытием нельзя. Статистическая значимость зарегистрированного сигнала составляет всего 2,8 стандартного отклонения (2,8σ). Для того чтобы назвать этот сигнал «свидетельством», нужна значимость 3σ, а «открытию» соответствует 5σ.

Подготовлено по материалам ScienceNews.

5 Мая 2011, 4:04    Den    3089    0

Нет комментариев.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите или зарегистрируйтесь пожалуйста.