Generaal

Die wêreld se sensitiefste detektor vir donkermateriale gee navorsers aanvanklike resultate


Donker materie maak ongeveer op 85 persent van ons heelal en tog kan niemand dit "sien" nie. Dit is verantwoordelik om lig te buig, die swaartekrag van liggame in die omgewing te beïnvloed en die vorm van 'n sterrestelsel aan te pas. Die meeste natuurkundiges stem saam dat dit vyf keer meer volop is as gewone materie. Die verstaan ​​van donker materie vereis dat wetenskaplikes tegnologieë moet ontwikkel wat nog nooit gebruik is nie. Die Universiteit van Zürich het die wêreld se mees sensitiewe detektor vir donker materie geskep om antwoorde te vind. Die XENON1T gebruik 'n reuse vat (3,2 ton) vloeibare xenon om moontlik donker materie vir die eerste keer ooit te dokumenteer. Die massiewe bak is in 'n berg in Gran Sasso, Italië, begrawe.

Die eerste stel resultate is binne - nog geen bewys van donker materie nie. Vir die XENON Collaboration-span is die beste nuus dat die masjien werk.

"Ek dink die opwindendste ding is die feit dat die detektor werk soos ons verwag," het Laura Baudis, 'n professor aan die Physik-instituut van die Universiteit van Zürich, in 'n onderhoud gesê.

[Beeldbron: Enrico Sacchetti /Universiteit van Chicago ]

Die XENON-samewerking berus op die kennis van 135 navorsers van regoor die wêreld. Hierdie kundiges kom uit lande, waaronder die Verenigde State, Verenigde Arabiese Emirate, Portugal, Frankryk, Duitsland. Hulle het gehoop dat xenon se chemiese eienskappe met die donker materie-deeltjies sou reageer.

'Die sorg wat ons in elke detail van die nuwe detector gee, betaal uiteindelik terug,' het Luca Grandi, assistent-professor in fisika aan die Universiteit van Chicago en lid van die XENON-samewerking, gesê. "Ons het 'n uitstekende ontdekkingspotensiaal in die komende jare as gevolg van die enorme dimensie van XENON1T en sy ongelooflike lae agtergrond. Hierdie vroeë resultate laat ons toe om streke te ondersoek wat nog nooit voorheen ondersoek is nie."

[Beeldbron: Roberto Corrieri en Patrick De Perio / Universiteit van Chicago]

Natuurkundiges glo dat deeltjies van donker materie slegs met die kerne van gewone atome in wisselwerking sal tree. Selfs dan word verwag dat hierdie reaksies baie swak sal wees. Die XENON-span voorspel dat die deeltjies van die donker materie die kerne van die xenon sal tref en 'n elektron sal afslaan. Hulle meet dan die tyd tussen die fotonsein en 'n sekondêre sein van die elektron wat die eksperiment verlaat. Dit sal lei tot 'n klein ligflits wat die wetenskaplikes dan opneem.

Xenon - die kleurlose, reuklose en digte atoomgetal 54 - lyk soos die perfekte materiaal vir die detector. Dit lewer die laagste moontlike radioaktiewe inhoud, wat die ping van deeltjie-interferensie 'n bietjie makliker maak om te identifiseer.

"Elke keer as ons ons detector langer gebruik of groter maak, ondersoek ons ​​meer die parameterruimte," het Christopher Tunnell, mede-student aan die Kavli Institute for Cosmological Physics aan die Universiteit van Chicago, gesê. 'U kan sê dat donker materie nie dit is nie, of nie.'

Elena Aprile dien as 'n woordvoerder van die projek, benewens 'n professor aan die Columbia Universiteit. Sy het gesê dat die resultate nog lank nie teleurstellend is nie, veral omdat hulle nie verwag het dat XENON1T so gou inligting sou teruggee nie.

"Die beste nuus is dat die eksperiment voortgaan om uitstekende data te versamel, wat ons in staat stel om die WIMP-hipotese (swak interaksie met massiewe deeltjies) vinnig te toets in 'n gebied van massa en deursnee met normale atome soos nog nooit tevore nie," het sy gesê Phys.org. "'N Nuwe fase in die wedloop om donker materie met ultra-lae agtergrond massiewe detektors op aarde op te spoor, het pas met XENON1T begin. Ons is trots om aan die voorpunt van die wedloop te wees met hierdie wonderlike detector, die eerste in sy soort."

Tunnell het ook in 'n onderhoud met die Universiteit van Chicago opgemerk dat hy inspireer om te sien hoe XENON 'die leiding gee'.

"Dit was 'n groot, gekonsentreerde poging en die sien van XENON1T aan die voorpunt laat my vergeet van die nimmereindigende dae wat my kollegas deurgebring het om na erwe en verspreidings te kyk," het Tunnell gesê. "Daar is geen beter opgewondenheid as om die komende jare voor te loop in ons kennis van donker materie nie."

SIEN OOK: CERN begin soek na ontwykende 'Dark Photon'


Kyk die video: Villisca Ax Murder House Tour - April 17th, 2012 (Julie 2021).