Детектор Super-Kamiokande не нашел легких частиц темной материи
Под исключение попал диапазон масс в диапазоне масс от 1 до 300 мегаэлектронвольт
Физики, работающие на детекторе Super-Kamiokande, сообщили о результатах поиска частиц темной материи. Используя массив данных, которые они собирали с 1996 по 2018 год, ученые исключили существование легких частиц темной материи, разогнанных космическими лучами, в диапазоне масс от 1 до 300 мегаэлектронвольт. Исследование опубликовано в Physical Review Letters, кратко его пересказывает Physics.
Детектор Super-Kamiokande представляет собой цилиндрический резервуар, заполненный 50 тысячами тонн воды в окружении 11146 фотоумножителей и помещенный в заброшенной шахте. Фотоумножители способны зафиксировать одиночные фотоны, рождающиеся при движении заряженных частиц со скоростью, превышающей скорость света в воде. Такие частицы могут рождаться в результате взаимодействия с нейтрино или с частицами темной материи. Знание о физике нейтрино, накопленные за последние годы, позволил физикам с высокой степенью достоверности исключить второй вариант в исследованном диапазоне.
Нобелевскую премию по физике дали за превращения нейтрино
Нобелевская премия по физике за 2015 год присуждена Такааки Кадзите и Артуру МакДональду — руководителям двух экспериментальных групп, Super-Kamiokande и SNO, изучающих свойства нейтрино — легчайших, загадочных, и самых неуловимых среди всех известных элементарных частиц. Их измерения на рубеже веков убедительно доказали, что нейтрино, которых известно три сорта (электронные, мюон и тау), способны осциллировать — самопроизвольно превращаться на лету друг в друга. Экспериментальная демонстрация этого факта и измерение параметров осцилляций поставило нейтринную физику с головы на ноги и привело к бурному прогрессу в этой области физики.