Последние исследования установили, что к xenon-124 распадается за время в 18 секстиллионов лет.
Почти в пять раз больше массы нашего мира приходится на частицы темной материи, чем на привычное вещество. Обнаружить загадочные «темные» частицы — вимпы — пока не удается. С 2016 года эту задачу выполняет сверхчувствительный детектор темной материи. XENON1TНаходится в северной Италии, эксперимент использует емкость с несколькими тоннами чистого ксенона. Предполагается, что гипотетические вимпы крайне редко будут рассеиваться в нем, порождая фотоны и электроны, которые смогут вызвать сцинтилляцию, регистрируемую здесь. К сожалению, подобного на XENON1T пока не наблюдалось, зато недавно удалось заметить едва ли не самое редкое событие во Вселенной.
В статье, опубликованной в журнале NatureУчёные из эксперимента XENON1T опубликовали обновлённую оценку. периода полураспадаКсенон-124 ранее считался чрезвычайно стабильным нуклидом с периодом полураспада около 160 триллионов лет, но рекорд принадлежал висмуту-209 с 19 квинтиллионами лет. Новые данные показывают, что ксенон-124 всё же превзошёл его: его период полураспада составляет 18 секстиллионов лет — 18 000 000 000 000 000 000 000.
Наблюдать подобные распады у отдельного атома или группы атомов сложно. Однако большие объемы ксенона позволили заметить на XENON1T несколько десятков таких распадов. Анализируя данные, собранные за три года работы детектора, ученые описали уникальный механизм, при котором ксенон-124 теряет массу.
Обычно это происходит при случайном улавливании ядром свободного электрона. Слияние электрона с одним из протонов образует нейтрон, делая ядро нестабильным. При этом для ксенона-124 было зафиксировано несколько случаев «двойного захвата» электронов, когда ядро улавливает сразу пару частиц.