Les premières données scientifiques, publiées dans un article sur le site de l'expérience LZ, ont montré que tous les paramètres
LUX-ZEPLIN est situé à plus de 1,5 km de profondeur dansCentre de recherche souterrain de Sanford dans le Dakota du Sud. L'expérience est conçue pour capturer les WIMP, d'hypothétiques particules massives interagissant faiblement. Placer les capteurs sous terre devrait les protéger du rayonnement cosmique, qui peut noyer les signaux de matière noire.
Les participants de l'expérience à l'intérieur du réservoir d'eau après avoir installé le détecteur. Image : LZ, SLAC
La base du détecteur est constituée de deuxréservoirs en titane contenant environ 10 tonnes de xénon liquide très pur. Ils sont visualisés à l'aide de tubes photomultiplicateurs (PMT) capables de détecter des sources lumineuses faibles. Des réservoirs de gaz sont placés dans un système de détection plus grand pour capturer les particules qui peuvent imiter un signal de matière noire.
Les collisions de particules dans le xénon provoquent desdes scintillements ou des éclairs de lumière enregistrés par les PMT, expliquent les scientifiques. De plus, de telles interactions élimineront également les électrons des atomes de xénon, les faisant dériver vers le haut de la chambre sous l'action du champ électrique appliqué. Là, ils créeront un autre flash, permettant de reconstituer l'événement spatial. Les chercheurs analysent les caractéristiques des scintillations (luminescence à court terme) pour déterminer les types de particules interagissant dans le xénon.
Schéma de l'appareil (à gauche) et principe de son fonctionnement (à droite). Image : LZ, SLAC
Invisible car il ne rayonne pas, pasabsorbe et ne diffuse pas la lumière, la matière noire est fondamentale pour notre compréhension de l'univers. Par exemple, la présence de matière noire, dont on estime qu'elle représente environ 85 % de la masse totale de l'univers, détermine la forme et le mouvement des galaxies.
Jusqu'à présent, personne n'a été capable de détecter des particules de matière noire. Les chercheurs pensent que le nouveau détecteur, devenu le plus sensible au monde, aidera à résoudre ce problème.
Nous prévoyons de collecter environ 20 fois plus de données dans les années à venir, nous ne faisons donc que commencer. Nous avons beaucoup de science à faire, et c'est très intéressant !
Hugh Lippincott , chercheur à l'UC Santa Barbara et participant à l'expérience LZ
Photo de couverture : détecteur interne avant l'installation. Source : LZ, SLAC
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