وأظهرت البيانات العلمية الأولى، المنشورة في مقال على موقع تجربة LZ، أن جميع الإعدادات
يقع LUX-ZEPLIN على عمق يزيد عن 1.5 كم فيمركز سانفورد للبحوث تحت الأرض في ولاية ساوث داكوتا. تم تصميم التجربة لالتقاط WIMPs ، وهي جزيئات افتراضية ضعيفة التفاعل. يجب أن يحمي وضع المستشعرات تحت الأرض من الإشعاع الكوني ، الذي يمكن أن يغرق إشارات المادة المظلمة.
المشاركون في التجربة داخل خزان المياه بعد تركيب الكاشف. الصورة: LZ ، SLAC
تتكون قاعدة الكاشف من نوعين متداخلينتحتوي خزانات التيتانيوم على حوالي 10 أطنان من الزينون السائل النقي جدًا. يتم عرضها باستخدام أنابيب مضاعفة ضوئية (PMTs) قادرة على اكتشاف مصادر الضوء الضعيفة. يتم وضع خزانات الغاز في نظام كاشف أكبر لالتقاط الجسيمات التي يمكن أن تحاكي إشارة المادة المظلمة.
تسبب اصطدام الجسيمات في الزينون مرئيةيشرح العلماء وجود وميض أو وميض من الضوء يتم تسجيله بواسطة PMTs. بالإضافة إلى ذلك ، ستؤدي مثل هذه التفاعلات أيضًا إلى إخراج الإلكترونات من ذرات الزينون ، مما يؤدي إلى انجرافها نحو قمة الغرفة تحت تأثير المجال الكهربائي المطبق. هناك سوف يقومون بإنشاء وميض آخر ، مما يسمح بإعادة بناء الحدث المكاني. يقوم الباحثون بتحليل خصائص التلألؤ (التلألؤ قصير المدى) لتحديد أنواع الجسيمات التي تتفاعل في الزينون.
رسم تخطيطي للجهاز (يسار) ومبدأ تشغيله (يمين). الصورة: LZ ، SLAC
غير مرئي لأنه لا يشع ، لاتمتص ولا تشتت الضوء ، المادة المظلمة أساسية لفهمنا للكون. على سبيل المثال ، فإن وجود المادة المظلمة ، والتي تقدر أنها تشكل حوالي 85٪ من الكتلة الكلية للكون ، يحدد شكل وحركة المجرات.
حتى الآن ، لم يتمكن أحد من اكتشاف جسيمات المادة المظلمة. يعتقد الباحثون أن الكاشف الجديد ، والذي أصبح الأكثر حساسية في العالم ، سيساعد في حل هذه المشكلة.
نخطط لجمع حوالي 20 ضعفًا من البيانات في السنوات القادمة ، لذلك نحن في البداية. لدينا الكثير من العلوم لنفعلها ، وهو أمر ممتع للغاية!
هيو ليبينكوت ، باحث بجامعة كاليفورنيا في سانتا باربرا ومشارك في تجربة LZ
صورة الغلاف: كاشف داخلي قبل التركيب. المصدر: LZ، SLAC
قراءة المزيد:
أثبت وجود ثقب أسود في المجرة أن أينشتاين كان على حق. الشيء الرئيسي
الفضاء يدمر العظام ويغير هيكلها: لا يعرف العلماء كيف سيطير الناس إلى المريخ
وجد علماء الفلك كواكب مختلفة عن الأرض ، لكنها مناسبة للحياة