05 август 2020
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Най-чувствителният детектор в света "LUX" не намери тъмна материя

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 25 юли 2016 в 16:00 35630
Снимка: Matthew Kapust/Sanford Underground Research Facility

Невероятно чувствителният детектор на тъмна материя (Large Underground Xenon- LUX), погребан под километри скални слоеве, не можа да намери никакви признаци за наличието на основния кандидат за тъмна материя - слабо взаимодействащите масивни частици (weakly interacting massive particles - WIMPs) след 20 месеца търсене.

Тази констатация обаче значително стесни обхвата на възможните свойства на мистериозната субстанция, пише Physics world.

На 21 юли на 11-тата конференция за тъмната материя (IDM2016), която се проведе в Шефилд, Великобритания, учени представиха резултатите от изследванията на LUX. Конференцията събра учени, които се стремят да разберат тъмната материя - тайнственото вещество, за което се смята, че представлява 80% от масата на Вселената и досега не е наблюдавано пряко.

Освен това, тъмната материя не е описана от Стандартния модел на физиката на елементарните частици. За нейното съществуване може да се съди от астрофизичните наблюдения на процеси като формирането на галактики и динамиката на гравитационните сили, повлияни от тъмната материя.

В нашата галактика трябва да има изобилие от тъмна материя и въпреки неуловимата й природа се очаква да бъде "уловена" с  все по-чувствителни детектори като LUX. Търсят се някакви, дори и незабележимо малки взаимодействия, които биха могли да възникнат между тъмната материя и нормалната материя. Повечето детектори не са наблюдавали такива взаимодействия, други докладват колебливи и понякога противоречиви намеци за тъмни частици.

Частиците WIMP са основен кандидат за тъмна материя. Тези частици са с тегло от 10-100 пъти масата на протона, но взаимодействат с обикновената материя много слабо, заради което учените не могат да ги открият. Повечето от частиците, като космическите, които постоянно бомбандират Земята, могат да бъдат спрени от скалите и водата, но WIMP преминават спокойно през тях. 

Детекторът LUX е част от лабораторията Sanford Underground Research Facility, в рамките на проекта Deep Underground Science and Engineering Laboratory (DUSEL).


Той се намира на дълбочина от 1,6 километра в бивша златна мина в Южна Дакота, която сега се нарича Санфорски подземен изследователски център. В резервоар с 272 500 литра пречистена вода е потопен 1,8-метров титанов резервоар, който съдържа 302 килограма течен студен ксенон. Задачата на ксенона е да улови под формата на електрически заряд и най-слабите следи (светлина и някакви свободни електрони) от сблъсъци на частици тъмна материя с атомите на ксенона. Водният стълб и килиметър и половина скала трябва да предотвратят всяко друго външно смущение.

Учените посочват, че неговата чувствителност далеч надхвърля целите на проекта, но въпреки това не бяха получени никакви следи от частици тъмна материя.

Нулевият резултат на търсенето на частиците тъмна материя на LUX, не е "нулев" за разбирането на физиците за природата на тъмната материя, защото осигурява важна информация за това, какво не е тъмната материя. Това позволява на физиците да усъвършенстват своите модели за тъмната материя като елиминират голям спектър от възможни маси и взаимодействия на тъмната с нормалната материя.

Нулевият резултат може да звучи като лоша новина за частиците WIMP, но Ричард Гайтскел (Richard Gaitskell), говорител на LUX казва, че моделът "остава жив и жизнеспособен".

След като "LUX" не намери тъмната материя, учените се съмняват, че такава ще бъде открита и от Големия адронен колайдер (LHC) в Церн. Това подхранва страховете, че физиците могат да бъдат изправени пред "кошмарния сценарий", при който LHC и съвременни експерименти като „LUX“ не намират съществени доказателства за физика отвъд Стандартния модел.

Новият детектор LUX, LUX-Zeplin, ще бъде 70 пъти по-чувствителен от LUX. Той ще заеме мястото на LUX и ще продължи търсенето.


Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.