Τα πρώτα επιστημονικά δεδομένα, που δημοσιεύθηκαν σε άρθρο στον ιστότοπο του πειράματος LZ, έδειξαν ότι όλες οι ρυθμίσεις
Το LUX-ZEPLIN βρίσκεται σε βάθος μεγαλύτερο από 1,5 km inSanford Underground Research Center στη Νότια Ντακότα. Το πείραμα έχει σχεδιαστεί για να συλλαμβάνει WIMP, υποθετικά ασθενώς αλληλεπιδρώντα τεράστια σωματίδια. Η τοποθέτηση αισθητήρων υπόγεια θα πρέπει να τους προστατεύει από την κοσμική ακτινοβολία, η οποία μπορεί να πνίξει τα σήματα της σκοτεινής ύλης.
Οι συμμετέχοντες στο πείραμα μέσα στη δεξαμενή νερού μετά την εγκατάσταση του ανιχνευτή. Εικόνα: LZ, SLAC
Η βάση του ανιχνευτή είναι δύο ένθετεςδεξαμενές τιτανίου που περιέχουν περίπου 10 τόνους πολύ καθαρού υγρού xenon. Παρατηρούνται χρησιμοποιώντας σωλήνες φωτοπολλαπλασιαστή (PMTs) ικανούς να ανιχνεύουν αδύναμες πηγές φωτός. Οι δεξαμενές αερίου τοποθετούνται σε ένα μεγαλύτερο σύστημα ανίχνευσης για να συλλάβουν σωματίδια που μπορούν να μιμηθούν ένα σήμα σκοτεινής ύλης.
Οι συγκρούσεις σωματιδίων στο ξένο προκαλούν ορατέςτρεμόπαιγμα ή λάμψεις φωτός που καταγράφονται από PMT, εξηγούν οι επιστήμονες. Επιπλέον, τέτοιες αλληλεπιδράσεις θα εξουδετερώσουν τα ηλεκτρόνια από τα άτομα ξένου, προκαλώντας τα να παρασυρθούν προς την κορυφή του θαλάμου υπό τη δράση του εφαρμοζόμενου ηλεκτρικού πεδίου. Εκεί θα δημιουργήσουν ένα άλλο flash, επιτρέποντας την ανακατασκευή του χωρικού συμβάντος. Οι ερευνητές αναλύουν τα χαρακτηριστικά των σπινθηρισμών (βραχυπρόθεσμη φωταύγεια) για να προσδιορίσουν τους τύπους των σωματιδίων που αλληλεπιδρούν στο ξένο.
Διάγραμμα της συσκευής (αριστερά) και η αρχή της λειτουργίας της (δεξιά). Εικόνα: LZ, SLAC
Αόρατο γιατί δεν ακτινοβολεί, όχιαπορροφά και δεν διασκορπίζει το φως, η σκοτεινή ύλη είναι θεμελιώδης για την κατανόησή μας για το σύμπαν. Για παράδειγμα, η παρουσία της σκοτεινής ύλης, η οποία υπολογίζεται ότι αποτελεί περίπου το 85% της συνολικής μάζας του σύμπαντος, καθορίζει το σχήμα και την κίνηση των γαλαξιών.
Μέχρι τώρα, κανείς δεν είχε μπορέσει να ανιχνεύσει σωματίδια σκοτεινής ύλης. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι ο νέος ανιχνευτής, ο οποίος έχει γίνει ο πιο ευαίσθητος στον κόσμο, θα βοηθήσει στην επίλυση αυτού του προβλήματος.
Σκοπεύουμε να συλλέξουμε περίπου 20 φορές περισσότερα δεδομένα τα επόμενα χρόνια, οπότε μόλις ξεκινάμε. Έχουμε πολλή επιστήμη να κάνουμε, και είναι πολύ ενδιαφέρον!
Hugh Lippincott, ερευνητής του UC Santa Barbara και συμμετέχων στο πείραμα LZ
Φωτογραφία εξωφύλλου: εσωτερικός ανιχνευτής πριν την εγκατάσταση. Πηγή: LZ, SLAC
Διαβάστε περισσότερα:
Μια μαύρη τρύπα στον γαλαξία απέδειξε ότι ο Αϊνστάιν είχε δίκιο. Το κύριο πράγμα
Το διάστημα καταστρέφει τα οστά και αλλάζει τη δομή τους: οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν πώς θα πετάξουν οι άνθρωποι στον Άρη
Οι αστρονόμοι έχουν βρει πλανήτες διαφορετικούς από τη Γη, αλλά κατάλληλους για ζωή