Prvé vedecké údaje, publikované v článku na webovej stránke experimentu LZ, ukázali, že všetky nastavenia
LUX-ZEPLIN sa nachádza v hĺbke viac ako 1,5 kmSanfordské podzemné výskumné centrum v Južnej Dakote. Experiment je navrhnutý tak, aby zachytával WIMP, hypotetické slabo interagujúce masívne častice. Umiestnenie senzorov pod zem by ich malo chrániť pred kozmickým žiarením, ktoré môže prehlušiť signály temnej hmoty.
Účastníci experimentu vo vnútri vodnej nádrže po inštalácii detektora. Obrázok: LZ, SLAC
Základňa detektora je dvojčlennátitánové nádrže obsahujúce asi 10 ton veľmi čistého tekutého xenónu. Prezerajú sa pomocou fotonásobičov (PMT), ktoré sú schopné detekovať slabé zdroje svetla. Nádrže plynu sú umiestnené vo väčšom systéme detektorov, aby zachytili častice, ktoré môžu napodobňovať signál tmavej hmoty.
Zrážky častíc v xenóne spôsobujú viditeľnéblikanie alebo záblesky svetla, ktoré zaznamenávajú PMT, vysvetľujú vedci. Okrem toho takéto interakcie tiež vyradia elektróny z atómov xenónu, čo spôsobí ich unášanie smerom k hornej časti komory pôsobením aplikovaného elektrického poľa. Tam vytvoria ďalší záblesk, umožňujúci rekonštrukciu priestorovej udalosti. Výskumníci analyzujú charakteristiky scintilácií (krátkodobá luminiscencia), aby určili typy častíc interagujúcich s xenónom.
Schéma zariadenia (vľavo) a princíp jeho činnosti (vpravo). Obrázok: LZ, SLAC
Neviditeľný, pretože nevyžaruje, nieabsorbuje a nerozptyľuje svetlo, temná hmota je základom nášho chápania vesmíru. Napríklad prítomnosť tmavej hmoty, ktorá podľa odhadov tvorí asi 85 % celkovej hmoty vesmíru, určuje tvar a pohyb galaxií.
Doteraz sa nikomu nepodarilo odhaliť častice tmavej hmoty. Vedci veria, že tento problém pomôže vyriešiť nový detektor, ktorý sa stal najcitlivejším na svete.
V najbližších rokoch plánujeme zhromaždiť približne 20-krát viac údajov, takže sme len na začiatku. Máme pred sebou veľa vedy a je to veľmi zaujímavé!
Hugh Lippincott, výskumník UC Santa Barbara a účastník experimentu LZ
Titulná fotografia: vnútorný detektor pred inštaláciou. Zdroj: LZ, SLAC
Čítaj viac:
Čierna diera v galaxii dala Einsteinovi za pravdu. Hlavná vec
Vesmír ničí kosti a mení ich štruktúru: vedci nevedia, ako ľudia poletia na Mars
Astronómovia našli planéty, ktoré sú odlišné od Zeme, no vhodné pre život