4 miesiące temu

Wielki eksperyment z ciemna materią zakończył się… brakiem efektów

Naukowcy wydali 7 milionów funtów i poświecili wiele miesięcy aby zakopać gigantyczną maszynę do wykrywania cząstek ciemnej materii w nieczynnej kopalni złota. Oczekiwania były ogromne, ale w efekcie… niczego nie znaleźli.

lux2

Ogromy eksperyment zwany Large Underground Xenon (LUX) miał na celu znalezienie dowodów tajemniczej ciemnej materii, która stanowi ponad cztery piąte masy wszechświata.

Ciemna materia nigdy jeszcze nie została faktycznie wykryta. Po zakończeniu 20-miesięcznego eksperymentu nadal pozostajemy bez oznak tego kłopotliwego elementu.

Eksperyment był realizowany w starej, nieczynnej kopalni złota, znajdującej się pod skałami Dakota Black Hills w Południowej Dakocie.

Urządzenie pomiarowe składające się z czujników umieszczonych w zbiorniku o pojemności 72.000 galonów ekstra czystej wody, miał wyłapywać małe błyski światła, które wytwarzane miały być w momencie zderzenia cząstek ciemnej materii z atomami ksenonu.
fig03

bernstein4

Przez 20 miesięcy prowadzenia eksperymentu czujnik nie wyłapały niczego. Eksperyment przyglądał się hipotetycznym słabo oddziałującym masywnym cząstkom tzw. WIMPs, które uważane są za kandydata do ciemniej materii.

Jednak to, że niczego nie znaleziono, nie oznacza, że eksperyment nie był sukcesem – twierdzą naukowcy. Fakt, że nie zaobserwowano ciemnej materii pokazuje limity dotychczasowych modeli i jest podstawą do tworzenia większych i lepszych detektorów, nawet do 70 razy bardziej czułych.

Dr Cham Ghag z University College w Londynie, biorący udział w eksperymencie, skomentował:

“zbadaliśmy nigdy wcześniej nie eksplorowane rejony przestrzeni w celu dokonania pierwszego pewnego odkrycia ciemnej materii. (…) Natura okazała się jednak nie aż tak przyjazna”.

„Nie mniej jednak brak wyników ma znaczenie pod kątem zmiany obrazu całej dziedziny”.

lux

LUX podczas budowy. Zdjęcie Matthew Kapust/Sanford Underground Research Facility

Profesor Rick Gaitskell z Brown University w Stanach Zjednoczonych powiedział:

„LUX dostarczył nam najlepszej na świecie czułości przeszukiwania od momentu swojego pierwszego uruchomienia w 2013 roku. Naukowcy z Collaboration Lux rozwinęli czułość przyrządu do jego maksymalnego poziomu wydajności, który pod koniec był cztery razy lepszy niż zakładano w pierwotnych celach projektowych”.

„Byłoby wspaniale, gdyby zwiększenie wrażliwości miało przełożenie na odebranie wyraźnych sygnałów ciemnej materii”.

Lux ma zostać wkrótce zastąpiony nowym eksperymentem Lux-Zeplin (LZ).