První vědecká data, publikovaná v článku na webových stránkách experimentu LZ, ukázala, že všechna nastavení
LUX-ZEPLIN se nachází v hloubce více než 1,5 kmSanfordské podzemní výzkumné centrum v Jižní Dakotě. Experiment je navržen tak, aby zachytil WIMP, hypotetické slabě interagující masivní částice. Umístění senzorů pod zem by je mělo ochránit před kosmickým zářením, které může přehlušit signály temné hmoty.
Účastníci experimentu uvnitř vodní nádrže po instalaci detektoru. Obrázek: LZ, SLAC
Základna detektoru je dvě vnořenátitanové nádrže obsahující asi 10 tun velmi čistého kapalného xenonu. Jsou prohlíženy pomocí fotonásobičů (PMT) schopných detekovat slabé zdroje světla. Nádrže plynu jsou umístěny ve větším systému detektorů, aby zachytily částice, které mohou napodobovat signál temné hmoty.
Srážky částic v xenonu způsobují viditelnéblikání nebo záblesky světla, které jsou zaznamenány PMT, vysvětlují vědci. Kromě toho takové interakce také vyřadí elektrony z atomů xenonu, což způsobí jejich posun směrem k horní části komory působením aplikovaného elektrického pole. Tam vytvoří další záblesk, který umožní rekonstrukci prostorové události. Výzkumníci analyzují charakteristiky scintilací (krátkodobé luminiscence), aby určili typy částic interagujících v xenonu.
Schéma zařízení (vlevo) a princip jeho činnosti (vpravo). Obrázek: LZ, SLAC
Neviditelný, protože nevyzařuje, neabsorbuje a nerozptyluje světlo, temná hmota je základem našeho chápání vesmíru. Například přítomnost temné hmoty, která podle odhadů tvoří asi 85 % celkové hmoty vesmíru, určuje tvar a pohyb galaxií.
Až dosud nikdo nebyl schopen detekovat částice temné hmoty. Vědci věří, že tento problém pomůže vyřešit nový detektor, který se stal nejcitlivějším na světě.
V příštích letech plánujeme shromáždit asi 20krát více dat, takže teprve začínáme. Máme před sebou spoustu vědy a je to velmi zajímavé!
Hugh Lippincott, výzkumník UC Santa Barbara a účastník experimentu LZ
Titulní foto: vnitřní detektor před instalací. Zdroj: LZ, SLAC
Přečtěte si více:
Černá díra v galaxii dala Einsteinovi za pravdu. Hlavní věc
Vesmír ničí kosti a mění jejich strukturu: vědci nevědí, jak lidé poletí na Mars
Astronomové našli planety, které jsou odlišné od Země, ale vhodné pro život