Sciencemag.cz
Doporučujeme
Neutrinová observatoř IceCube zveřejnila nový výsledek svého pátrání po temné hmotě.
IceCube nedokáže detekovat temnou hmotu přímo, ale mohla by detekovat lokální efekty temné hmoty, které produkují neutrina. Jeden z hlavních modelů předpokládá, že temnou hmotu tvoří hmotné částice, které interagují převážně mezi sebou a jen slabě s částicemi běžné hmoty. Tyto slabě interagující hmotné částice (WIMPs, tzv. lehká temná hmota) by se mohly skrývat v jádru Země.
Při srážce částic WIMP s velmi velkým objektem, jako je planeta nebo hvězda, by srážky s hustou běžnou hmotou měly částice temné hmoty zpomalit, což způsobí, že některé WIMPy budou gravitačně uvězněny uvnitř tělesa. Tyto WIMPy by se pak čas od času srazily, což by způsobilo rozpad částic spojený s produkcí neutrin. To znamená, že by měl existovat přebytek neutrin přicházejících ze středu Země, který by IceCube mohla detekovat.
V této studii tým prozkoumal deset let stará data z IceCube a nenašel žádné důkazy o přebytku neutrin. Vzhledem k energetickému průřezu detektorů IceCube to má prakticky vylučovat WIMPy s klidovou hmotností větší než 100 GeV, tedy o něco více než 100 hmotností protonů. Tento výsledek je v souladu s jinými studiemi, které rovněž vylučují WIMPy s vysokou hmotností. Částice temné hmoty s nižší hmotností jsou stále možné, ale každopádně se jedná o další omezení zvažovaných kandidátů na temnou hmotu.
Existují plány na modernizaci IceCube s cílem zvýšit její citlivost, což by umožnilo i další testování existence temné hmoty v podobě WIMPů s nižší hmotností.
Giovanni Renzi et al, Search for dark matter annihilations in the center of the Earth with IceCube, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2308.02920
Brian Koberlein: Astronomers search for dark matter annihilation at the center of the Earth
Universe Today/Phys.org; přeloženo, zkráceno
WIMP na Wikipedia.cz
