Ученые предлагают использовать крупные нейтринные детекторы для поиска частиц темной материи массой ниже ГэВ. Но есть ряд нюансов.
JUNO (Цзянмэньская подземная нейтринная обсерватория (англ. Jiangmen Underground Neutrino Observatory) и другие детекторы традиционно настроены на регистрацию нейтрино — легких частиц, очень слабо взаимодействующих с веществом.
Однако группа исследователей из Национальной ускорительной лаборатории США (SLAC National Accelerator Laboratory) и государственного университета штата Огайо показала: детекторы можно переориентировать на поиск «легкой» темной материи — частиц с массами ниже одного гигаэлектронвольта (sub-GeV). Работа опубликована в журнале Physical Review Letters.
Идея состоит не в том, чтобы регистрировать отдельные столкновения компонентов темной материи с атомами барионной материи — такие события почти неотличимы от фона. Вместо этого ученые предлагают анализировать статистическое отклонение (annual modulation) в общем уровне сигнала фотоусилителей внутри детектора.
Преимущества поиска легкой темной материи в нейтринных детекторах:
Станции Borexino, SNO+ и JUNO — это тысячи тонн жидкого сцинтиллятора, что гарантирует огромное «цельное» пространство для потенциальных рассеяний;Сцинтиллятор обладает очень низким порогом возбуждения электронов, что делает его идеально чувствительным для регистрации слабых суб-GeV столкновений;В определенном диапазоне масс предложенный метод потенциально превосходит существующие (и пока малоэффективные) прямые методы обнаружения темной материиИсточник: hi-tech.mail.ru