Duboko ispod Black Hillsa u Južnoj Dakoti, u Sanford Underground Research Facility (SURF), inovativni i jedinstveno osjetljivi detektor tamne tvari, eksperiment LUX-ZEPLIN (LZ), koji vodi Nacionalni laboratorij Lawrence Berkeley, prošao je testnu fazu pokrenula operacije i dobila prve rezultate.
Istraživači izvješćuju o početku punopravnog znanstvenog rada. Prvi znanstveni podaci, objavljeni u članku na web stranici eksperimenta LZ, pokazali su da su sve postavke ispravno postavljene. Uređaj je spreman za traženje tamne tvari.
LUX-ZEPLIN se nalazi na više od 1,5 km dubine u podzemnom istraživačkom centru Sanford u Južnoj Dakoti. Eksperiment je osmišljen za hvatanje slabića, hipotetskih masivnih čestica koje slabo djeluju. Postavljanje senzora pod zemlju trebalo bi ih zaštititi od kozmičkog zračenja, koje može prigušiti signale tamne tvari.
Osnova detektora su dva ugniježđena spremnika od titana koji sadrže oko 10 tona vrlo čistog tekućeg ksenona. Oni se promatraju pomoću fotomultiplikatora (PEM) koji mogu detektirati slabe izvore svjetlosti. Spremnici s plinom smješteni su u veći sustav detektora kako bi uhvatili čestice koje mogu oponašati signal tamne tvari.
Sudari čestica u ksenonu uzrokuju vidljive titraje ili bljeskove svjetlosti koje registrira FEP, objašnjavaju znanstvenici. Osim toga, takve interakcije će također izbaciti elektrone iz atoma ksenona, uzrokujući njihovo odmicanje prema vrhu komore pod utjecajem električnog polja. Tamo će stvoriti još jedan bljesak, koji omogućuje rekonstrukciju prostornog događaja. Istraživači analiziraju karakteristike scintilacije (kratkotrajne luminescencije) kako bi odredili vrste čestica koje međusobno djeluju u ksenonu.
Nevidljiva jer ne emitira, ne apsorbira i ne raspršuje svjetlost, tamna tvar temeljna je za naše razumijevanje svemira. Na primjer, prisutnost tamne tvari, za koju se procjenjuje da čini oko 85% ukupne mase svemira, određuje oblik i kretanje galaksija.
Do sada nitko nije uspio pronaći čestice tamne tvari. Istraživači vjeruju da će novi detektor, koji je postao najosjetljiviji na svijetu, pomoći u rješavanju ovog problema. “Planiramo prikupiti oko 20 puta više podataka u nadolazećim godinama, tako da smo tek na početku. Imamo puno znanosti za raditi, a to je vrlo zanimljivo!”, rekao je Hugh Lippincott, istraživač na Kalifornijskom sveučilištu u Santa Barbari i sudionik eksperimenta LZ.
Možete pomoći Ukrajini u borbi protiv ruskih osvajača. Najbolji način da to učinite je donirati sredstva Oružanim snagama Ukrajine putem Savelife ili putem službene stranice NBU.
Pretplatite se na naše stranice u Twitter i Facebook.
Pročitajte također: