В подземной лаборатории Sanford Underground Research Facility в американском штате Южная Дакота ученые зафиксировали необычное столкновение внутри детектора с жидким ксеноном. Ядро атома ксенона получило энергию и изменило направление движения. Исследователи пока не смогли установить причину события, однако считают, что оно может быть связано с частицей темной материи.
Темная материя, согласно современным оценкам, составляет около 85 процентов вещества во Вселенной. Наблюдать ее напрямую невозможно, поскольку она почти не взаимодействует со светом и обычным веществом. О ее существовании судят главным образом по гравитационному воздействию на атомы, звезды, галактики и крупные космические структуры.
Одна из распространенных гипотез предполагает, что темная материя состоит из вимпов — массивных частиц со слабым взаимодействием. Если такие частицы существуют, они могут постоянно проходить сквозь Землю, почти не оставляя следов. В редких случаях вимп способен столкнуться с атомным ядром и передать ему часть своей энергии.
Наблюдение проводилось в течение 220 дней в 2023–2024 годах, но за это время ученые обнаружили только одну подобную аномалию. Специалисты подчеркивают, что одного события недостаточно для подтверждения открытия новой частицы. «Имея всего одно событие, мы не хотим забегать вперед. Мы не утверждаем, что увидели темную материю. Но мы обнаружили нечто интересное и хотим поделиться этим с научным сообществом», — заявил профессор Университета Брауна и участник проекта Рик Гайтскелл в пресс-релизе, опубликованном Sanford Underground Research Facility.
Результаты эксперимента команда представила в виде препринта, который еще не прошел независимую научную проверку. При этом исследователи уже рассказали о работе на конференции по физике частиц и астрофизике TeV Particle Astrophysics Conference, прошедшей в Японии в 2026 году.
Согласно рассмотренным моделям вимпов, предполагаемая частица может быть примерно в 200 раз тяжелее протона. Если необычный сигнал действительно связан с темной материей, он поможет ученым изучить свойства такой частицы и понять, как она взаимодействует с обычным веществом.