Физики объявили о вероятной регистрации частиц темной материи

Физики, работающие на проекте Cryogenic Dark Matter Search (CDMS), опубликовали данные, которые могут свидетельствовать о существовании частиц темной материи и их столкновении с частицами "обычной". Работа исследователей опубликована в журнале Science. Коротко ее результаты изложены в пресс-релизе университета Флориды, сотрудники которого принимали участие в работе.

Ранее ученые уже докладывали о возможной регистрации частиц темной материи, однако теперь эти данные были проверены специалистами из экспертной комиссии журнала. Принятие работы к публикации означает, что эксперты не обнаружили в данных противоречия и не нашли явных ошибок и фальсификаций.

Темная материя, также известная как скрытая масса, - пока не обнаруженная экспериментально субстанция, которая должна объяснить противоречия между данными наблюдений и существующими физическими моделями. Еще в 30-е годы прошлого века астрономы обнаружили, что наблюдаемые взаимодействия между звездами, галактиками и галактическими скоплениями не могут протекать так, как они протекают. Взаимодействующим объектам не хватало массы. Для объяснения несоответствия была предложена гипотеза о существовании темной материи - она отвечает приблизительно за 20 процентов всей массы Вселенной.

Темная материя участвует в гравитационном взаимодействии, но не участвует в электромагнитном. Это означает, что наблюдать частицы темной материи (их называют вимпами, от английского сокращения WIMP - Weakly Interactive Massive Particles - слабо взаимодействующие массивные частицы) непосредственно нельзя. Ученые предложили несколько способов косвенного обнаружения вимпов по следам их столкновений с частицами "обычного" вещества.

Эксперимент по поиску вимпов, проект CDMS, проходит под землей на глубине более 600 метров в шахте по добыче железной руды, находящейся в Миннесоте. Такое расположение необходимо для того чтобы, по возможности, отсечь все посторонние взаимодействия - многие частицы не проходят сквозь толстый слой почвы. Охлажденные почти до температуры абсолютного нуля детекторы из сплава кремния и германия регистрируют столкновения "пробившихся" частиц с частицами самих детекторов.

В 2007 году ученые зарегистрировали два "подозрительных" столкновения. Для окончательной уверенности требуется как минимум пять. Сами авторы работы говорят, что два пойманных столкновения не являются статистически значимыми. Тем не менее, они рассматривают свои результаты как очень важные, так как до сих пор никому не удавалось получить ни одного подтверждения существования вимпов.

Несмотря на то что гипотеза о существовании темной материи очень популярна у физиков, не все признают ее правомерной. Совсем недавно было опубликовано сразу несколько работ, в которых показано, что некоторые аномальные процессы, которые было принято описывать с использованием скрытой массы, могут быть объяснены другим путем.

Ученых поставили в тупик гигантские прыжки древних океанов

Ученые обнаружили, что в прошлом уровень Мирового океана стремительно колебался. Исследователи показали, что около 80 тысяч лет назад уровень воды неожиданно поднялся на 16 метров, а потом резко снизился до прежних значений. Работа опубликована в журнале Science. Ее краткое содержание приводит портал ScienceNOW.

Подъем уровня океанов является результатом таяния льдов, а его снижение происходит при наступлении нового ледникового периода. Считается, что периоды потепления и похолодания на Земле связаны с периодическими колебаниями земной оси. Длительность одного такого периода составляет около 100 тысяч лет (хотя существуют и более короткие циклы).

Авторы нового исследования работали в пещерах на острове Майорка в Средиземном море. С потолка пещеры свисают сталактиты, покрытые отложениями кальцита - минерала, который оставался на скалах после того, как они оказывались затопленными. Кальцит откладывался на сталактитах наподобие годовых колец, и такие кольца указывают на максимальный и минимальный уровень океана. При помощи радиоактивной датировки ученые определяли возраст отложений.

Собранные данные позволили исследователям определить, что около 80 тысяч лет назад уровень океана был на один метр выше, чем в настоящее время. Причем неожиданный рост уровня на 16 метров происходил стремительно - вода прибывала со скоростью около двух метров в столетие. Обратный процесс также происходил очень быстро и занял около двух тысяч лет.

Такое поведение океанов не согласуется с существующими теориями. Столь высокая скорость изменений уровня воды означает, что огромные ее массы превращались в лед и таяли в очень короткие сроки. Пока специалисты не могут объяснить, что могло вызывать подобные процессы.