Короткий ответ звучит необычно:если темная материя состоит из предполагаемых слабо взаимодействующих частиц, то Земля, вероятно, постоянно движется через их поток. Они могли бы проходить через атмосферу, дома и наши тела почти бесследно.
Но важна оговорка. Ни одна такая частица пока не зарегистрирована надежно. Речь идет не об установленном бытовом явлении, а о следствии наиболее распространенных моделей галактического гало.
2. Почему ожидается поток частиц?
Солнечная система обращается вокруг центра Млечного Пути. Если нашу Галактику окружает протяженное гало темной материи, то Солнце и Земля движутся внутри него со скоростью в сотни километров в секунду.
Темная материя не обязана лететь единым ветром, как воздух из вентилятора. Скорее предполагается множество частиц с разными направлениями и скоростями. Для земного детектора это все равно выглядело бы как меняющийся поток, потому что Земля вращается вокруг Солнца, а вместе с ним движется по Галактике.
Некоторые эксперименты поэтому ищут слабое годовое изменение частоты событий. Однако сезонный ритм сам по себе ничего не доказывает: похожий рисунок могут создавать температура, фон и особенности аппаратуры.
Слово «проходит» здесь не означает, что прибор уже увидел частицу. Это расчетное ожидание модели.
3. Почему Земля их не останавливает?
Обычное вещество легко задерживает свет, пыль или заряженные частицы. Кандидаты в темную материю должны вести себя иначе. Они не излучают свет и, по предположению, крайне редко взаимодействуют с атомными ядрами.
Поэтому возможная частица могла бы пролететь через всю планету, не столкнувшись ни с одним ядром. Иногда, однако, должен происходить слабый удар. Именно такой редкий отклик ищут подземные установки.
Детекторы размещают глубоко под землей, чтобы слой породы отсекал большую часть космических лучей. Внутри используют очень чистые материалы, например жидкий ксенон. Если неизвестная частица толкнет ядро, прибор попробует зарегистрировать крошечные вспышки света и высвобожденные электроны.
4. Что уже нашли?
Пока итог осторожный:
- убедительного прямого сигнала темной материи нет;
- чувствительность экспериментов заметно выросла;
- многие варианты тяжелых слабо взаимодействующих частиц уже ограничены;
- остаются другие кандидаты, включая аксионы и очень легкие частицы.
Отсутствие сигнала не доказывает, что темной материи нет. Возможно, ее частицы легче или тяжелее выбранного диапазона, взаимодействуют еще слабее либо требуют совсем другого способа поиска. Разные кандидаты оставляют разные следы, поэтому одного универсального детектора не существует.
Интересная деталь: со временем чувствительность некоторых установок приближается к уровню, где редкие взаимодействия нейтрино начинают имитировать искомый сигнал. Это не тупик, а новая задача по различению событий.
Так проходит ли темная материя сквозь нас сейчас?В рамках модели частиц галактического гало — скорее всего, да. Как экспериментально подтвержденный факт — пока нет.В этой разнице и заключена нормальная научная осторожность.
