Jis neišskiria elektromagnetinės spinduliuotės ir niekas iš tikrųjų nežino, kas tai yra, tačiau tai nesustabdė Europos tyrėjų komandos kuriant prietaisą, kurį mokslininkai naudos aptikti ir nustatyti tamsiosios medžiagos prigimtį, kuri sudaro 1 / 4 iš mūsų visatos masės.
Saragosos universiteto (UNIZAR) ir Institut d'Astrophysique Spatiale (IAS, Prancūzijoje) tyrėjai, remdamiesi teoriniais tyrimais, padarė prielaidas apie tamsiosios medžiagos prigimtį ir sukūrė prietaisą, vadinamą „mirksinčiu bolometru“, kad būtų galima aptikti rezultatą. tamsiosios medžiagos sąveikos su medžiaga detektoriaus viduje.
„Vienas didžiausių fizikos iššūkių šiandien yra atrasti tikrąją tamsiosios medžiagos prigimtį, kurios negalima tiesiogiai pastebėti - net jei atrodo, kad ji sudaro ketvirtadalį Visatos materijos. Taigi mes turime bandyti jį aptikti naudodami tokius prototipus, kokius mes sukūrėme “, - SINC pasakoja Eduardo García Abancéns, UNIZAR Branduolinės fizikos ir astrodalelių laboratorijos tyrėjas.
García Abancéns yra vienas iš mokslininkų, dirbančių įgyvendinant projektą ROSEBUD (akronimas Rare Objects SEarch with Bolometers UndergrounD), tarptautinę bendradarbiavimo iniciatyvą tarp Instituto d'Astrophysique Spatiale (CNRS-Paryžiaus ir Pietų universitetas, Prancūzija) ir universiteto. Saragosos mieste, kuriame didžiausias dėmesys skiriamas tamsiosios medžiagos medžiojimui Paukščių Take.
Pastarąjį dešimtmetį mokslininkai dirbo šioje misijoje Canfranc metro laboratorijoje Hueskoje, kur sukūrė įvairius kriogeninius detektorius (kurie veikia esant temperatūrai, artimai absoliučiai nuliui:? 273,15 ° C). Naujausias yra „mirksintis bolometras“, 46 gramų įtaisas, kuriame šiuo atveju yra krištolo „scintiliatorius“, sudarytas iš bismuto, sudygimo ir deguonies (BGO: Bi4Ge3O12), kuris veikia kaip tamsiosios medžiagos detektorius.
Natūralu, kad norėdami sukurti bet kokio tipo tamsiosios medžiagos detektorių, tyrėjai turėjo padaryti keletą prielaidų apie pačios tamsiosios medžiagos prigimtį. Tyrėjų sukurta aptikimo technika pagrįsta keliais teoriniais tyrimais, kuriuose nurodomos dalelės, vadinamos WIMP (silpnai sąveikaujančios masyviosios dalelės) kaip pagrindinė tamsiosios medžiagos sudedamoji dalis.
„Ši aptikimo technika pagrįsta tuo pačiu metu matuojant šviesą ir šilumą, kurią sukelia detektoriaus sąveika su hipotetiniais WIMP, kurie, remiantis įvairiais teoriniais modeliais, paaiškina tamsiosios medžiagos buvimą“, - aiškina García Abancéns.
Tyrėjas paaiškina, kad įvairių dalelių scintiliacijos skirtumai įgalina šį metodą atskirti signalus, kuriuos skleis WIMP, nuo kitų, kuriuos skleidžia įvairūs foninės spinduliuotės elementai (pavyzdžiui, alfa, beta ar gama dalelės).
Norint išmatuoti miniatiūrinį pagaminamos šilumos kiekį, detektorius turi būti atvėsintas iki beveik absoliučios nulio temperatūros ir įrengtas kriogeninis įrenginys, sutvirtintas švino ir polietileno plytomis ir apsaugotas nuo kosminės radiacijos, kaip jis buvo Tobazo kalne. Canfranc pogrindžio laboratorijoje.
„Naujasis mirksintis bolometras pasirodė puikiai, įrodydamas savo gyvybingumą kaip detektorius eksperimentuose ieškoti tamsiosios medžiagos, taip pat kaip gama spektrometras (prietaisas, matuojantis tokio tipo spinduliuotę), kad būtų galima stebėti foninę radiaciją šiuose eksperimentuose“, - sako García. Abancėnai.
Mirksintis bolometras šiuo metu yra Orsay universiteto centre, Prancūzijoje, kur komanda dirba, kad optimizuotų prietaiso šviesos surinkimą, ir atlieka bandymus su kitais BGO kristalais.
Šis tyrimas, neseniai paskelbtas žurnale „Optical Materials“, yra Europos EURECA projekto (Europos metro retų įvykių kalorimetrų rinkinys) dalis. Šia iniciatyva, kurioje dalyvauja 16 Europos institucijų (įskaitant Saragosos universitetą ir Tarptautinę apskaitos tarnybą), siekiama sukonstruoti vienos tonos kriogeninį detektorių ir per kitą dešimtmetį panaudoti medžiojant tamsiąją Visatos medžiagą.
Šaltinis: FECYT (Ispanija)
