Физики Сюньюй Лян и Ариэль Житницкий из Университета Британской Колумбии в Канаде выдвинули гипотезу, что загадочные сбои в работе Большого адронного коллайдера (БАК) могут быть косвенным признаком прохождения темной материи рядом с ускорителем. Работа принята к публикации в журнале Physical Review D (PRD).
Годами внутри БАК фиксируют странные сигналы — физики называют их UFO, «неопознанные падающие объекты»: внезапные потери пучка протонов, которые считаются результатом попадания в пучок микроскопической пыли. Загадка в том, что именно стряхивает эту пыль внутри одного из самых чистых и точных инструментов, созданных человеком.
По мнению авторов, ответом может быть темная материя, а точнее — гипотетическая ее форма, называемая аксионно-кварковыми нуггетами (AQN): плотные макроскопические объекты массой до килограмма. Если такой объект пролетит сквозь Землю в пределах примерно 100 километров от коллайдера, возникающая от него слабая акустическая ударная волна теоретически способна чуть заметно сотрясти ускоритель — этого может хватить, чтобы стряхнуть пылинки в пучок протонов и вызвать сбой.
«БАК можно представить как гигантские и чрезвычайно хрупкие швейцарские часы, которые продолжают идти, несмотря на бесчисленные мелкие возмущения вокруг. В нашей модели фрагмент темной материи, проходящий через Землю в десятках километров, может создать крошечную вибрацию — как лёгкий стук по столу под часами», — рассказали Лян и Житницкий.
По расчетам физиков, такие события должны создавать характерный «отпечаток» — три и более коррелирующих сбоя в пределах двух секунд в последовательных точках 27-километрового тоннеля коллайдера, а сила сигнала должна быть примерно в пять раз выше фонового шума. Для проверки не потребуется никакого нового оборудования — у БАК уже есть система мониторинга пучка, установленная совсем для других целей. Авторы предлагают пересмотреть архивные данные о сбоях в поисках такого отпечатка и надеются, что похожий подход можно применить и на других крупных ускорителях, создав целую сеть акустических детекторов темной материи.
Ранее физики усомнились в существовании прошлого прошлого и будущего как частей реальности.
