Mes sakome, kad labai sunku rasti tamsiąją medžiagą. Astronomai sako, kad jie gali pamatyti jo poveikį - pavyzdžiui, gravitacinį lęšį ar nuostabų lenkiamąjį žygdarbį, kuris įvyksta, kai didžiulė galaktika skleidžia šviesą iš kitų galaktikų, esančių už jos. Tačiau apibrėžti, kas čia per velėna, neįmanoma. Ir atsižvelgiant į tai, kad tai sudaro didžiąją dalį visatos materijos, būtų puiku žinoti, kaip atrodo tamsiosios materijos.
Naujas eksperimentas, apmokestintas kaip jautriausias tamsiosios medžiagos detektorius pasaulyje, tris mėnesius praleido ieškodamas silpnai sąveikaujančių masinių dalelių (WIMP), kurios gali būti tamsiosios medžiagos pagrindas, įrodymų. Kol kas nieko, tačiau tyrėjai pabrėžė, kad jie tik pradėjo dirbti.
„Dabar, kai suprantame instrumentą ir jo pagrindus, toliau imsimės duomenų tikrindami vis daugiau ir daugiau neįmanomų kandidatų į tamsiąją medžiagą“, - teigė fizikas Danas McKinsey iš Jeilio universiteto, kuris yra vienas iš didžiojo požeminio ksenono bendradarbių ( LUX) detektorius.
LUX valdo mylią (1,6 km) po žeme valstybinėje Sanfordo metro tyrimų įstaigoje, esančioje Pietų Dakotoje. Požeminė vieta yra tobula tokio tipo darbui, nes kosminių spindulių dalelės mažai trukdo.
„Eksperimento centre yra šešių pėdų aukščio titano bakas, pripildytas beveik trečdalio tonos skysto ksenono, atvėsinto iki minus 150 laipsnių pagal Farenheitą. Jei WIMP smogia ksenono atomu, jis atsitraukia nuo kitų ksenono atomų ir skleidžia fotonus (šviesą) ir elektronus. Elektronai traukiami į viršų elektriniu lauku ir sąveikauja su plonu ksenono dujų sluoksniu rezervuaro viršuje, išleisdami daugiau fotonų “, - teigė Lawrence'o Berkeley nacionalinė laboratorija, vadovaujanti operacijoms Sanforde.
„Šviesos detektoriai rezervuaro viršuje ir apačioje gali aptikti vieną fotoną, todėl dviejų fotonų signalų vietą - vieną susidūrimo taške, kitą bako viršuje - galima tiksliai nustatyti keli milimetrai. Sąveikos energiją galima tiksliai išmatuoti pagal signalų ryškumą. “
LUX jautrumas mažos masės WIMP yra daugiau nei 20 kartų geresnis nei kitų detektorių. Deja, detektorius negalėjo patvirtinti galimų WIMP užuominų, rastų kituose eksperimentuose.
„Neseniai pranešus apie tris šalto silicio detektoriuose pateiktus mažos masės WIMP įvykius, būtų buvę daugiau nei 1600 įvykių daug didesniame LUX detektoriuje arba vienas kas 80 minučių pastaruoju metu“, - pridūrė laboratorija.
Vis dėlto nelieskite šio skambučio. Per ateinančius dvejus metus LUX planuoja atlikti daugiau paieškų. Taip pat „Sanford Lab“ siūlo dar jautresnį LUX-ZEPLIN eksperimentą, kuris būtų 1000 kartų jautresnis nei LUX. Kol kas LUX-ZEPLIN atsidurs ant žemės, dar nė žodžio.
Šaltinis: Lawrence'o Berkeley nacionalinė laboratorija