Powtarzamy, że bardzo trudno jest znaleźć ciemną materię. Astronomowie twierdzą, że widzą jego efekty - takie jak soczewkowanie grawitacyjne lub niesamowity zgięty wyczyn światła, który ma miejsce, gdy masywna galaktyka wysyła światło z innych galaktyk za nią. Ale określenie, co do cholery ma znaczenie, okazuje się nieuchwytne. Biorąc pod uwagę, że stanowi on większość materii wszechświata, dobrze byłoby wiedzieć, jak wygląda ciemna materia.
Nowy eksperyment - uznany za najbardziej czuły detektor ciemnej materii na świecie - spędził trzy miesiące na poszukiwaniu dowodów słabo oddziałujących masywnych cząstek (WIMP), które mogą być podstawą ciemnej materii. Jak dotąd nic, ale badacze podkreślili, że dopiero rozpoczęli pracę.
„Teraz, gdy rozumiemy instrument i jego pochodzenie, będziemy nadal zbierać dane, testując coraz więcej nieuchwytnych kandydatów na ciemną materię”, stwierdził fizyk Dan McKinsey z Yale University, który jest jednym ze współpracowników w ramach dużego podziemnego ksenonu ( Detektor LUX).
LUX działa milę (1,6 km) pod ziemią w państwowym Sanford Underground Research Facility, który znajduje się w Południowej Dakocie. Podziemna lokalizacja jest idealna do tego rodzaju prac, ponieważ cząsteczki promieniowania kosmicznego są w niewielkim stopniu zakłócane.
„Sercem eksperymentu jest wysoki na sześć stóp zbiornik tytanowy wypełniony prawie jedną trzecią tony płynnego ksenonu, schłodzony do minus 150 stopni Fahrenheita. Jeśli WIMP uderzy w atom ksenonu, cofa się od innych atomów ksenonu i emituje fotony (światło) i elektrony. Elektrony są przyciągane do góry przez pole elektryczne i oddziałują z cienką warstwą gazu ksenonowego na szczycie zbiornika, uwalniając więcej fotonów ”- stwierdził Lawrence Berkeley National Laboratory, który prowadzi operacje w Sanford.
„Każdy z detektorów światła na górze i na dole zbiornika jest w stanie wykryć pojedynczy foton, więc lokalizacje dwóch sygnałów fotonowych - jeden w punkcie kolizji, a drugi na górze zbiornika - można wskazać w obrębie kilka milimetrów. Energię interakcji można dokładnie zmierzyć na podstawie jasności sygnałów. ”
Czułość LUX na WIMP o niskiej masie jest ponad 20 razy lepsza niż w przypadku innych detektorów. To powiedziawszy, detektor nie był w stanie potwierdzić możliwych wskazówek WIMP znalezionych w innych eksperymentach.
„Trzy zgłoszone zdarzenia o niskiej masie WIMP zgłoszone ostatnio w ultra-zimnych wykrywaczach krzemu spowodowałyby ponad 1600 zdarzeń w znacznie większym detektorze LUX, lub co 80 minut w ostatnim biegu”, dodaje laboratorium.
Nie dotykaj jednak jeszcze tego pokrętła. LUX planuje więcej wyszukiwań w ciągu najbliższych dwóch lat. Ponadto Sanford Lab proponuje jeszcze bardziej wrażliwy eksperyment LUX-ZEPLIN, który byłby 1000 razy bardziej wrażliwy niż LUX. Jednak nie ma jeszcze słowa, kiedy LUX-ZEPLIN zejdzie z ziemi.
Źródło: Lawrence Berkeley National Laboratory
