Naukowcy zaczęli oglądać błyszczące kryształy w latach 90. Te kryształy błyszczały latem, co naukowcy wzięli za dowód ciemnej materii. Ale naukowcy prawdopodobnie się mylili, sugerują nowe badania.
Naukowcy mają bardzo dobry powód, by wierzyć, że ciemna materia istnieje - że istnieją pewne niewidzialne rzeczy, które szarpią wszystko grawitacją, ale są niewidoczne dla naszych teleskopów. Ale nie wiedzą, z czego faktycznie zrobiona jest ta ciemna materia. Fizycy mają pewne domysły. Ale naukowcy nigdy nie dostrzegli żadnych bezpośrednich dowodów sugerujących, że jakikolwiek konkretny przypuszczenie jest poprawny, z jednym możliwym wyjątkiem: pojedynczy detektor we Włoszech błyszczał bardziej zimą niż latem, sugerując, że konkretny model ciemnej materii był poprawny. Ale teraz nowy eksperyment próbujący powtórzyć ten roczny cykl błyskania nie przyniósł znaczących wyników, wskazując, że dowody ciemnej materii włoskiego detektora są prawdopodobnie błędne.
Oto oferta: jedna popularna teoria ciemnej materii mówi, że materiał składa się z cząstek zwanych „słabo oddziałującymi masywnymi cząsteczkami” lub „WIMPS”. Te WIMP byłyby ciężkimi cząsteczkami nieopisanymi w standardowym modelu fizyki, chociaż prawdopodobnie byłyby supersymetrycznymi partnerami cząstek w standardowym modelu. WIMP wykorzystują swoją grawitację do holowania innych cząstek, rzadko wchodząc w interakcje z nimi w inny sposób.
Na podstawie tego, jak wydaje się, że ciemna materia działa na materię emitującą światło we wszechświecie, naukowcy sądzą, że substancja ma tendencję do gromadzenia się w galaktykach, utrzymując je razem. Oznacza to, że jeśli ciemna materia jest zbudowana z WIMP, więcej z nich powinno uderzyć w Ziemię w czerwcu, kiedy nasza planeta pędzi w kierunku halo ciemnej materii Drogi Mlecznej, niż w grudniu, kiedy nasza planeta ucieka z tego regionu. Na szczęście dla zespołu WIMP , pojedynczy eksperyment zdawał się potwierdzać tę hipotezę.
W podziemnym miejscu we Włoszech detektory fotonów wpatrują się w kryształy jodku sodu przez cały dzień i noc w ciemności, szukając śladów światła. Te kryształy błyszczą, gdy wchodzą w interakcje z innymi cząsteczkami, a w tym zakopanym miejscu - zwanym eksperymentem DAMA / NaI - WIMP byłyby jednymi z innych cząsteczek w okolicy. Już w kwietniu 1998 r., Zaledwie trzy lata po rozpoczęciu eksperymentu DAMA / NaI, naukowcy donosili w czasopiśmie Physics Letters B, że kryształy wydają się świecić bardziej latem niż zimą. Właśnie tego spodziewali się naukowcy, czy ciemna materia naprawdę jest zbudowana z WIMP. Jeszcze w 2017 r. Badacze analizujący dane z eksperymentu DAMA / NaI z lat 1995-2002 i ulepszonego eksperymentu DAMA / LIBRA, który rozpoczął się w 2003 r., Zgłosili dowody na coroczne przesunięcie w zachowaniu kryształów.
Ale te wyniki nie wytrzymały zbyt dobrze w próbach replikacji.
Detektor Xenon100, również we Włoszech, podobnie polował na WIMP - chociaż robił to, wpatrując się w ksenon, a nie jodek sodu, w ciemnej komorze. Do 2010 roku stało się jasne, że XENON100 nie dostrzeże rocznego sygnału DAMA. Kolejne, większe wyszukiwanie ksenonów, tym w Chinach, nie zgłosiło żadnych wyników na początku tego roku. Jednak kolejny eksperyment - o nazwie CoGeNT, z siedzibą w Minnesocie i polegający na jednym kawałku germanu - zdawał się odtwarzać roczny sygnał DAMA.
Najnowsze wiadomości nie są jednak dobre dla DAMA. W środę (5 grudnia) badacze z detektora Cosine-100 w Korei Południowej opublikowali artykuł w czasopiśmie Nature, informując, że nie widzieli rocznych zmian w swoim nowym, bardziej wymyślnym detektorze. To wielka sprawa, ponieważ czujniki światła Cosine-100 obserwują podziemne kawałki jodku sodu, podobnie jak DAMA. Więc jeśli DAMA znalazł prawdziwy wynik, powinien pojawić się również w Cosine-100.
„Wynik tego wyszukiwania jest znaczący, ponieważ po raz pierwszy mamy spore detektory kryształów jodku sodu o wystarczającej czułości. Od 20 lat potencjalnie znaczące twierdzenie nie zostało odtworzone przy użyciu tych samych kryształów niezależnie”, Hyun Su Lee, rzecznik Cosine-100, powiedział w oświadczeniu.
Naukowcy wciąż nie wiedzą, co spowodowało sygnał roczny ani dlaczego pojawił się w DAMA, ale nie w Cosine-100. Ale koreański zespół powiedział, że ma nadzieję, że nadchodzące uaktualnienie detektora dostarczy lepszych danych, które pomogą rozwiązać zagadkę ciemnej materii i sygnału DAMA.
