Pierwsze dane naukowe, opublikowane w artykule na stronie eksperymentu LZ, wykazały, że wszystkie ustawienia
LUX-ZEPLIN znajduje się na głębokości ponad 1,5 kmSanford Underground Research Center w Południowej Dakocie. Eksperyment ma na celu wychwytywanie WIMP, hipotetycznych słabo oddziałujących masywnych cząstek. Umieszczenie czujników pod ziemią powinno chronić je przed promieniowaniem kosmicznym, które może zagłuszyć sygnały ciemnej materii.
Uczestnicy eksperymentu wewnątrz zbiornika na wodę po zainstalowaniu detektora. Obraz: LZ, SLAC
Podstawa detektora to dwa zagnieżdżonezbiorniki tytanowe zawierające około 10 ton bardzo czystego ciekłego ksenonu. Są one oglądane za pomocą fotopowielaczy (PMT) zdolnych do wykrywania słabych źródeł światła. Zbiorniki gazu są umieszczane w większym systemie detektorów, aby wychwytywać cząstki, które mogą naśladować sygnał ciemnej materii.
Zderzenia cząstek w ksenonie powodują widoczneNaukowcy wyjaśniają, że migotanie lub błyski światła rejestrowane przez PMT. Ponadto takie oddziaływania będą również wybijały elektrony z atomów ksenonu, powodując ich dryfowanie w górę komory pod działaniem przyłożonego pola elektrycznego. Tam stworzą kolejny błysk, pozwalający na zrekonstruowanie wydarzenia przestrzennego. Naukowcy analizują charakterystykę scyntylacji (krótkotrwałą luminescencję), aby określić rodzaje cząstek wchodzących w interakcje w ksenonie.
Schemat urządzenia (po lewej) i zasada jego działania (po prawej). Obraz: LZ, SLAC
Niewidoczny, bo nie promieniuje, niepochłania i nie rozprasza światła, ciemna materia ma fundamentalne znaczenie dla naszego zrozumienia wszechświata. Na przykład obecność ciemnej materii, która według szacunków stanowi około 85% całkowitej masy Wszechświata, determinuje kształt i ruch galaktyk.
Jak dotąd nikt nie był w stanie wykryć cząstek ciemnej materii. Naukowcy są przekonani, że nowy detektor, który stał się najczulszym na świecie, pomoże rozwiązać ten problem.
Planujemy zebrać około 20 razy więcej danych w nadchodzących latach, więc dopiero zaczynamy. Mamy wiele do zrobienia w nauce i jest to bardzo interesujące!
Hugh Lippincott, badacz z UC Santa Barbara i uczestnik eksperymentu LZ
Zdjęcie na okładce: czujnik wewnętrzny przed montażem. Źródło: LZ, SLAC
Czytaj więcej:
Czarna dziura w galaktyce dowiodła, że Einstein miał rację. Główna rzecz
Kosmos niszczy kości i zmienia ich strukturę: naukowcy nie wiedzą, jak ludzie polecą na Marsa
Astronomowie odkryli planety, które różnią się od Ziemi, ale nadają się do życia