Эксперимент LUX-ZEPLIN зафиксировал один необычный сигнал при поиске частиц темной материи в 220 днях ранее собранных данных. Событие соответствует ядерной отдаче энергией около 248 кэВ и оказалось труднообъяснимым с точки зрения известных фоновых процессов, сообщает Science.
Детектор LZ расположен почти на километровой глубине в подземной лаборатории Санфорд в Южной Дакоте и использует около 10 тонн сверхчистого жидкого ксенона. Исследователи рассчитывают обнаружить редкое взаимодействие предполагаемой частицы с ядром ксенона по возникающей ядерной отдаче.
Команда проверила несколько вариантов происхождения сигнала, включая радиоактивное загрязнение и нейтронный фон. Анализ проводился в расширенном энергетическом диапазоне, который позволяет искать взаимодействия, не соответствующие простейшим моделям WIMP.
Статистическая значимость события составила 2,6 сигмы с учетом эффекта множественных проверок, тогда как для объявления открытия в физике частиц обычно требуется уровень 5 сигм. По оценке исследователей, вероятность получить подобный результат из известных фоновых процессов составляет около 0,5%.
Если сигнал действительно связан с темной материей, предполагаемая частица должна иметь массу не менее 200 ГэВ/с², то есть более чем в 200 раз превышать массу протона. При этом механизм взаимодействия должен отличаться от наиболее простой версии WIMP-модели.
Результат пока остается предварительным кандидатом, а не обнаружением темной материи. LUX-ZEPLIN продолжает сбор данных, поэтому повторение аналогичных событий сможет повысить статистическую значимость, тогда как отсутствие новых сигналов усилит вероятность редкого фонового процесса.
