Детект темних частинок XENON100 ще не вдалося

Після 225 днів експлуатації детектор XENON100 не вдалося виявити слабко взаємодіють масові частинки темної речовини (WIMPs).

XENON100 зосереджено на реєстрації МП, коли вони розсіяні на нуклеї xenon. Гіпотетичні взаємодії частинок темної речовини в об'ємі детектора призводять до утворення іонів Xe+, збуджених атомів Xe* і електронів. Частина останнього уникає рекомбінації і здійснюється з місця взаємодії електричним полем, потрапляючи в сусідній газоподібний ксенон, де він створює цинтиляційні фотони, які повинні бути захоплені масивом фотоелектронних мультиплікаторів. Для пригнічення фону використовується пасивний захист мідь високої чистоти, поліетилену, свинцю та води; крім того, вся установка розташована в підземній італійській національній лабораторії Гран-Сосо захищена потужним шаром порід.

У квітні 2011 року команда XENON оголосила, що пошук успіху не принесла. З тих пір XENON100 записав два події, які можна інтерпретувати як взаємовідносин WIMP-маттера, але цей результат не є суттєвим: він не відрізняється від очікуваного рівня фону в одному випадку.

Однак негативний результат також цікавий для фізиків, оскільки він завжди може бути представлений як нові, більш жорсткі обмеження на перетині пружного розсіювання ВМП на ядерах. Після обробки останньої інформації учасники XENON досягали, що максимальна допустима перерізна секція для WIMP вагою 50-55 GeV знизилася до 2∙10-45 см2 (на рік раніше був 7∙10-45 см2). Дані про інші маси частинок темної речовини можна знайти в графіку вище.

Незабаром кривої позначають максимально можливі розділи будуть пересуватися навіть нижче, так як ніхто не збирається закрити проект XENON100 ще. Експеримент, на відміну, буде розвиватися, і наступний детектор покоління отримає більшу цільову ціль ксенону, яка автоматично зробить її більш чутливою.