O szczegółowych ustaleniach autorów czytamy w Physical Review Letters. Historia badań w tej sprawie sięga 1997 roku, kiedy eksperyment DAMA/NaI zarejestrował charakterystyczny sygnał zmieniający się wraz z upływem czasu. Badacze uznali wówczas, że może to być efekt przemieszczania się Ziemi przez otaczające Drogę Mleczną halo ciemnej materii. Zgodnie z przewidywaniami teoretycznymi liczba oddziaływań hipotetycznych cząstek ciemnej materii z detektorem powinna nieznacznie wzrastać i maleć w cyklu rocznym.
Kolejny eksperyment, DAMA/LIBRA, również ujawnił podobną coroczną modulację sygnału, co przez lata utrzymywało zainteresowanie środowiska naukowego. Jednocześnie wiele innych eksperymentów poszukujących ciemnej materii nie było w stanie odtworzyć tych wyników, co budziło coraz większe wątpliwości dotyczące ich interpretacji.
Aby definitywnie sprawdzić, czy obserwowany efekt rzeczywiście ma związek z ciemną materią, naukowcy uruchomili dwa nowe eksperymenty: ANAIS-112 oraz COSINE-100. Ich konstrukcja opierała się na tej samej technologii wykorzystującej kryształy jodku sodu, dzięki czemu możliwe było przeprowadzenie najbardziej bezpośredniego porównania z wcześniejszymi pomiarami.
Już pierwsze wyniki eksperymentu ANAIS-112, ujawnione w 2021 roku, nie wykazały oczekiwanej sezonowej zmienności. Najnowsza analiza połączyła dane z obu projektów badawczych, znacząco zwiększając czułość pomiarów. Efekt okazał się jednoznaczny: naukowcy nie znaleźli statystycznie istotnych dowodów na występowanie corocznej modulacji, która miałaby świadczyć o oddziaływaniu cząstek ciemnej materii z detektorami.
Zdaniem autorów badań oznacza to, że hipoteza tłumacząca sygnał z eksperymentów DAMA obecnością ciemnej materii nie znajduje potwierdzenia. Nie oznacza to jednak rozwiązania zagadki samego zarejestrowanego wcześniej sygnału. Nadal nie wiadomo, jakie zjawisko odpowiadało za obserwowaną modulację, jednak obecne wyniki sugerują, iż najprawdopodobniej nie była ona skutkiem oddziaływania cząstek ciemnej materii.
Czytaj też: Naukowcy są w szoku po tym, co zobaczyli w jądrze Ziemi. Głęboko pod Pacyfikiem doszło do wielkiej zmiany
Badacze mówią jasno: nowe wyniki nie podważają samego istnienia ciemnej materii. Jej obecność nadal wynika z licznych obserwacji astronomicznych, między innymi dotyczących ruchu galaktyk, soczewkowania grawitacyjnego czy ewolucji wielkoskalowej struktury wszechświata. Zakwestionowali natomiast jedną z najbardziej znanych deklaracji dotyczących jej bezpośredniej detekcji.
Naukowcy są zdania, iż zamknięcie tego wieloletniego sporu pozwoli skoncentrować przyszłe badania na nowych metodach poszukiwań oraz innych potencjalnych kandydatach na cząstki ciemnej materii. Zamiast prób wyjaśniania niepotwierdzonego sygnału, kolejne eksperymenty będą mogły skupić się na eksploracji dotąd słabiej zbadanych zakresów energii i mas hipotetycznych cząstek. Według autorów publikacji może to przyspieszyć postęp w jednym z najważniejszych obszarów współczesnej fizyki.
Źródło: Physical Review Letters
