Die ersten wissenschaftlichen Daten, die in einem Artikel auf der Website des LZ-Experiments veröffentlicht wurden, zeigten, dass alle Einstellungen
LUX-ZEPLIN befindet sich in einer Tiefe von mehr als 1,5 kmUnterirdisches Forschungszentrum Sanford in South Dakota. Das Experiment soll WIMPs erfassen, hypothetische, schwach wechselwirkende massive Teilchen. Die Platzierung von Sensoren im Untergrund sollte sie vor kosmischer Strahlung schützen, die Signale der Dunklen Materie übertönen kann.
Teilnehmer des Experiments im Wassertank nach der Installation des Detektors. Bild: LZ, SLAC
Der Sockel des Detektors ist zweifach verschachteltTitantanks mit etwa 10 Tonnen sehr reinem flüssigem Xenon. Sie werden mit Photomultiplier-Röhren (PMTs) betrachtet, die in der Lage sind, schwache Lichtquellen zu erkennen. Gastanks werden in einem größeren Detektorsystem platziert, um Partikel einzufangen, die ein Signal dunkler Materie nachahmen können.
Kollisionen von Partikeln in Xenon verursachen sichtbarFlackern oder Lichtblitze, die von PMTs aufgezeichnet werden, erklären Wissenschaftler. Darüber hinaus schlagen solche Wechselwirkungen auch Elektronen aus den Xenonatomen heraus, wodurch sie unter der Wirkung des angelegten elektrischen Felds zum oberen Ende der Kammer driften. Dort werden sie einen weiteren Blitz erzeugen, der es ermöglicht, das räumliche Ereignis zu rekonstruieren. Forscher analysieren die Eigenschaften von Szintillationen (Kurzzeitlumineszenz), um die Arten von Partikeln zu bestimmen, die in Xenon interagieren.
Diagramm des Geräts (links) und des Funktionsprinzips (rechts). Bild: LZ, SLAC
Unsichtbar, weil es nicht strahlt, nichtLicht absorbiert und nicht streut, dunkle Materie ist grundlegend für unser Verständnis des Universums. Beispielsweise bestimmt das Vorhandensein von Dunkler Materie, die schätzungsweise etwa 85 % der Gesamtmasse des Universums ausmacht, die Form und Bewegung von Galaxien.
Bisher ist es noch niemandem gelungen, Teilchen der Dunklen Materie nachzuweisen. Die Forscher glauben, dass der neue Detektor, der zum empfindlichsten der Welt geworden ist, zur Lösung dieses Problems beitragen wird.
Wir planen, in den kommenden Jahren etwa 20-mal mehr Daten zu sammeln, also fangen wir gerade erst an. Wir haben viel Wissenschaft zu tun, und es ist sehr interessant!
Hugh Lippincott, Forscher an der UC Santa Barbara und Teilnehmer am LZ-Experiment
Titelbild: Innenmelder vor der Installation. Quelle: LZ, SLAC
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