Tamsioji materija: ji nematoma, nemandagi, prieštaringai vertinama ... ir ji yra visur - Visatoje, taip, bet ypač astrofizikos pasaulyje, kur tyrėjai dešimtmečius išsamiai bando atskleisti tikrąją jo tapatybę.
Dabar mokslininkai, dalyvavę tarptautiniame „Super Cryogenic Dark Matter Search“ (SuperCDMS) eksperimente, praneša apie aptiktą dalelę, kuri, kaip manoma, sudaro tamsiąją medžiagą: silpnai sąveikaujančią masyvią dalelę arba WIMP. Remiantis Teksaso A&M universiteto pranešimu spaudai (kurio didelės energijos fizikas Rupakas Mahapatra yra pagrindinis eksperimento tyrėjas), SuperCDMS nustatė į WIMP panašų signalą 3-sigma lygyje, kuris rodo 99,8 proc. Tikrosios atradimo tikimybę. - „konkreti užuomina“, kaip ji vadinama.
„Didelės energijos fizikoje atradimas teigiamas tik esant 5 ar daugiau sigmų“, - teigė Mahapatra. „Taigi tai tikrai labai jaudina, bet nėra visiškai įtikinantis pagal standartus. Norėdami būti tikri, mums reikia tik daugiau duomenų. Kol kas turime gyventi su jaudinančia užuomina į vieną didžiausių mūsų laikų galvosūkių. “
Jei tai iš tikrųjų yra WIMP, tai bus pirmas kartas, kai tokia dalelė bus tiesiogiai pastebėta, suteiksianti daugiau žinių apie tai, kas yra tamsiosios materijos ... ar ne.
Neįmanoma pastebėti, kad WIMP retai sąveikauja su normalia materija, todėl juos sunku aptikti. Mokslininkai mano, kad jie retkarčiais atsimuša ar išsisklaido kaip biliardo rutuliai iš atominių branduolių, palikdami už nedidelę energijos dalį, kurią gali atsekti detektoriai gilumoje po žeme, dalelių susidūrėjai, tokie kaip didelis hadronų susidūrėjas CERN, ir net tokie instrumentai kosmose kaip Alfa magnetinis spektrometras (AMS), pritvirtintas prie Tarptautinės kosminės stoties.
CDMS eksperimentas, esantis pusės myliame po žeme prie Soudano kasyklos šiaurės Minesotoje ir kurį valdo Jungtinių Valstijų energetikos departamento Fermi nacionalinė greitintuvo laboratorija, tamsiųjų medžiagų ieškojo nuo 2003 m. Eksperimentui naudojama labai sudėtinga detektorių technologija ir pažangi analizė. metodai, leidžiantys atlikti kriogeniniu būdu aušinamą (beveik absoliučią nulinę temperatūrą esant –460 laipsnių F) germanio ir silicio taikiniams, siekiant ieškoti retų tamsiosios medžiagos dalelių atkryčio.
Šis naujai paskelbtas aptikimas iš tikrųjų kyla iš duomenų, gautų ankstesniame eksperimento etape.
„Šis rezultatas gautas iš duomenų, gautų prieš kelerius metus naudojant Stanforde pagamintus silicio detektorius, kurie dabar nebenaudojami“, - teigė Mahapatra. Padidėjęs susidomėjimas mažos masės WIMP regionu paskatino mus baigti silicio detektoriaus, kuris yra mažiau jautrus nei germanis, poveikio WIMP masėms, viršijančioms 15 gigaelektronvoltų, analizę [viena GeVa yra lygi milijardui elektronų voltų], bet jautresnė. mažesnėms masėms. Atlikus analizę buvo gauti trys įvykiai, o įvertintos aplinkybės - 0,7 įvykio. “
Nors Mahapatra sako, kad rezultatas tikrai teikia vilčių ir yra vertas tolesnio tyrimo, jis perspėja, kad jis dar neturėtų būti laikomas atradimu.
„Esame tik 99,8 proc. Tikri ir norime būti tikri 99,99 proc.“, - sakė Mahapatra. „3-sigmoje“ jūs turite ką nors užuominą. Tuo 4-sigma, jūs turite įrodymų. Esant 5-sigmai, jūs turite atradimą. “
„Medicinoje galite pasakyti, kad išgydote 99,8 proc. Atvejų, ir tai gerai. Kai sakai, kad padarei esminį atradimą didelės energijos fizikoje, tu negali būti neteisus. “
- Dr Rupak Mahapatra, SuperCDMS pagrindinis tyrėjas, Teksaso A&M universitetas
Bendradarbiavimas ir toliau bus tiriamas šiame WIMP sektoriuje, naudojant „SuperCDMS Soudan“ eksperimento germanio detektorius, ir ateityje svarstys galimybę naudoti didesnius, tobulesnius 6 colių silicio detektorius, sukurtus Teksaso „A & M“ Elektros inžinerijos skyriuje.
Komanda išsamiai aprašė savo rezultatus „arXiv“ paskelbtame dokumente, kuris galiausiai pasirodysFizinės apžvalgos raštai. Mahapatra taip pat paskelbs rezultatus šiandien 12 val. CDT pokalbyje Mitchell pagrindinės fizikos ir astronomijos institute.
Šaltinis: Teksaso A&M universitetas
(Daugiau apie tamsiąją medžiagą skaitykite čia ir čia.)
