Скептический взгляд на возможный сигнал темной материи в эксперименте LUX-ZEPLIN

В научпоп пространстве шумиха: один из экспериментов по поиску темной материи обнаружил частицу, которая похожа на темную материю. Хотя статья еще не вышла даже на архиве, журналисты подняли шум. Побуду голосом скепсиса. Речь об эксперименте LUX-ZEPLIN (про который я рассказывал два года назад), который ищет так называемые вимпы — частицы темной материи, которые должны возбудить атомы в большом баке ксенона. Эти атомы излучают свет, по которому можно опознать частицы. В зависмости от типа событий, атомы возбуждаются в разном объеме и количестве. Все данные долго-долго собирают, обрабатывают и пытаются из них вычленить те события, которые не подходят под обычные описания, типа обычной частицы или пробежавшего мимо котика. Вот тут в результате обработки данных вроде как нашли частицу, которой не находится стандартного объяснения, а темная материя — подходит. Почему я пишу "вроде как": статья еще не вышла, даже препринта нет, был только доклад на конференции. Будем посмотреть. Но я не ожидаю каких-то значительных расхождений с тем, что известно сейчас. Почему я скептически настроен? Во-первых, статистическая значимость мала: это одна-единственная частица, и ее обнаружение имеет значимость около 2.6 сигма. Это 0.5% вероятности, что это ошибочка. Для физики частиц это очень много: для открытия должно быть как минимум 5 сигма (т.е. вероятность ошибки 1 в 3.5 млн). Я подробно рассказывал про значимость в старом посте тут. Во-вторых, это не первый раз, когда в физике частиц "находят" новую уникальную частицу, которая потом пропадает по мере получения новых данных: такое случается по паре раз в год. Более того, это даже не первый раз, когда в поиске частиц темной материи происходят "прорывы", которые пропадают, когда начинают анализировать данные более подробно. Тут можно вспомнить эксперименты DAMA/LIBRA (про них я писал, например, в этом тексте), которые на протяжении многих лет "регистрировали" темную материю (и которая пропадала в независимых экспериментах). Или вспомнить аномалии в эксперименте XENON. В-третьих, априорная вероятность обнаружения частиц с такой массой не очень велика: прошлые эксперименты закрыли значительную часть пространства параметров. Так что, если бы меня изначально спросили, какова вероятность найти такую частицу, я бы сказал: мне кажется, мала. Новые данные повышают ее, но не очень сильно. В общем, все равно интересно! Ждем статьи и серьезных разборов от экспертов. А пока можно посмотреть другие мои материалы про темную материю: → в этой лекции я рассказывал про современные методы поиска ТМ, → в этом посте описывал эксперимент, в котором светом светят сквозь стену в надежде поймать ТМ, → в этом тексте я подробно писал про темную материю в принципе: почему мы думаем, что она существует, какие типы бывают и т.д. #темная_материя