Kaip pagauti WIMP? Ne, aš nekalbu apie silpniausią klasės vaiką patyčias, aš kalbu apie silpnai sąveikaujančias masines daleles (tie WIMP). Nors pagal apibrėžimą jie yra „masyvūs“, jie nesąveikauja su elektromagnetine jėga (per fotonus), todėl jų negalima „pamatyti“ ir nesąveikauja su stipria branduoline jėga, todėl atominių branduolių jie negali „pajausti“. Jei mes negalime aptikti WIMP per šias dvi pajėgas, kaip mes galime kada nors tikėtis juos aptikti? Pagaliau WIMP teorija yra tokia, kad jie skraido per Žemę nieko netaikydami kad silpnai sąveikauja. Bet kartais jie gali susidurti su atominiais branduoliais, bet tik tuo atveju, jei jie susidurs su galva. Tai labai retas atvejis, tačiau didžiojo požeminio ksenono (LUX) detektorius bus palaidotas 4800 pėdų (1 463 metrų arba beveik mylios) pogrindyje senajame Pietų Dakotos aukso kasykloje ir mokslininkai tikisi, kad, kai nelaimingas WIMP sukris į ksenoną Atomas, bus užfiksuotas šviesos blyksnis, reiškiantis pirmieji eksperimentiniai tamsiųjų medžiagų įrodymai…
Iš Žemės stebimos galaktikos turi keletą keistų savybių. Didžiausia kosmologų problema buvo paaiškinti, kodėl galaktikos (taip pat ir Paukščių Takas) turi didesnę masę, nei galima pastebėti skaičiuojant žvaigždes ir apskaitant vien tik tarpžvaigždines dulkes. Tiesą sakant, 96% Visatos masės neįmanoma pastebėti. Manoma, kad 22% šios trūkstamos masės yra „tamsiosios medžiagos“ (74% - „tamsiosios energijos“). Teoriškai tamsioji materija įgauna įvairias formas. Manoma, kad masyvūs astronominiai kompaktiški Halo objektai (astronominiai kūnai, turintys įprastą baryoninę medžiagą, kurios negalima pastebėti; pavyzdžiui, neutronų žvaigždės ar našlaičių planetos), neutrinai ir WIMPS prisideda prie šios trūkstamos masės. Vykdoma daugybė eksperimentų, skirtų aptikti kiekvieną pagalbininką. Juodąsias skylutes galima netiesiogiai aptikti stebint galaktikų centre vykstančią sąveiką (arba gravitacinį lęšio efektą), neutrinus galima aptikti didžiulėse skysčio talpyklose, palaidotose giliai po žeme, tačiau kaip nustatyti WIMP? Atrodo, kad WIMP detektoriui reikia išimti lapą iš neutrino detektoriaus knygų - jį reikia pradėti kasti.
Norint išvengti radiacijos, pvz., Kosminių spindulių, trukdžių, mažai energijos naudojantys detektoriai, tokie kaip neutrininiai „teleskopai“, yra palaidoti gerokai žemiau Žemės paviršiaus. Seni kasyklų šachtos yra geriausi kandidatai, nes jau yra skylė, kad būtų galima nustatyti prietaisus. Neutrino detektoriai yra didžiulės talpyklos vandens (ar kokio nors kito agento), kurių išorėje yra labai jautrūs detektoriai. Vienas iš tokių pavyzdžių yra „Super Kamiokande“ neutrinų detektorius Japonijoje, kuriame yra didelis kiekis ultravalyto vandens, sveriantis 50 000 tonų (nuotraukoje kairėje). Kai silpnai sąveikaujantis neutrinas patenka į rezervuare esančią vandens molekulę, sklinda Čerenkovo radiacija ir aptinkamas neutrinas. Tai yra pagrindinis naujojo didelio požeminio ksenono (LUX) detektoriaus, kuris sunaudos 600 svarų (272 kg) skysto ksenono, pakabinto 25 pėdų gryno vandens rezervuare, principas. Jei WIMP egzistuoja už teorijos ribų, tikimasi, kad šios silpnai sąveikaujančios masyvios dalelės susidurs su ksenono atomu ir, kaip ir jų lengvieji pusbroliai, skleidžia šviesos pliūpsnį.
„UC Davis“ profesoriai Robertas Svoboda ir Mani Tripathi užsitikrino 1,2 mln. JAV dolerių iš Nacionalinio mokslo fondo (NSF) ir JAV Energetikos departamento projekto lėšų (tai sudaro 50 proc. Visos reikalingos sumos). Palyginti su dideliu hadronų susidūrėju (LHC), kainuojančiu milijardus eurų, LUX yra labai ekonomiškas projektas, atsižvelgiant į tai, ką jis gali atrasti. Jei bus eksperimentinių įrodymų apie WIMP sąveiką, pasekmės bus didžiulės. Galėsime suprasti WIMP kilmę ir jų pasiskirstymą, kai Žemė šluoja pro galimą tamsiosios medžiagos halo, kuris, netiesiogiai stebimas, egzistuoja Paukščių Take.
Aptikti tamsiąją medžiagą “būtų didžiausias sandoris nuo tada, kai 1930-aisiais buvo rasta antimaterija.“- profesorius Mani Tripathi, LUX bendradarbis, UC Davis.
Aukso kasykla Pietų Dakotoje buvo uždaryta 2000 m., O 2004 m. Pradėta plėtoti šią vietą požemine laboratorija. LUX bus pirmasis didelis eksperimentas, kuris ten bus surengtas. Tikimasi, kad įrengimas prasidės vasaros pabaigoje, kai vanduo bus išpumpuotas iš kasyklos.
Originalus šaltinis: „UC Davis News“
