Заслуги: NASA
Длабоко под планината во Апенинскиот венец во Италија, сложен апарат ја бара темната материја во универзумот. Студентите по физика од Универзитет на Масачусетс одиграле клучен дел во најновите откритија на ДаркСајд-50 (DarkSide-50) детекторот и се дел од овој проект од неговото основање.
Професорот по физика Андреа Покар и неговите студенти дизајнирале и изградиле мрежа која е една од клучните компоненти на ДаркСајд-50, создаден во 2009 година од страна на меѓународна коалиција и сместен во италијанската Национална Лабораторија Гран Сасо. Додипломците како што се Артур Курлеј и Кирстен Рендл го дизајнирале, составиле и завариле овој деликатен апарат на место.
Иако постоењето на темната материја може да се заклучи од нејзините гравитациони ефекти, физичарите имаат голема тешкотија да ја идентификуваат, бидејќи тешко реагира со нормална материја. Тие треба да измислат нови начини за да ја детектираат.
ДаркСајд-50 користи течен аргон со мал џеб со аргонски гас на врвот како цел за привлекување на честичките за кои се верува дека претставуваат темна материја. Течниот аргон е цел на честичките темна материја, додека џебот со гас се користи за засилување на добиениот сигнал. Јадрото на аргонот е опкружено со голем волумен на чиста светкава течност што го штити од амбиентална радиоактивност која може да имитира сигнали од темна материја. Блесокот на светлината што се создава кога честичката ќе го погоди јадрото на аргонскиот атом ќе биде индикатор за истражувачите дека тие се на добар пат.
Процесот на откривање на темната материја значи да се стане абсолутен експерт за се што не е темна материја. Дипломираниот студент Алиса Монте е во потрага на настани што се случуваат на границите на детекторот, каде што е помалку ефикасно да се собира светлината, каде што полнежите може да се заробат или настаните губат енергија во одредени случаи. Нејзината работа во овие помалку „идеални“ региони им помага на истражувачите да го разберат однесувањето на целиот детектор.
Милениумската симулација од Институтот за астрофизика на Макс Планк покажува дистрибуција на материјата во дел од познатиот универзум. Заслуги: Институт за Астрофизика Макс Планк
Чекањето на темна материја е бавен процес. „Ако сакаме да видиме темна материја, тоа е потполно нов сигнал“, објаснува Покар. „Има радиоактивност во се. Значи, мора да знаете како тие сигнали изгледаат во вашиот детектор и како тие можат да се маскираат како темна материја.“
„Ако видиме еден настан да пробие случајно“, продолжува Покар, “тоа е статистички екстремно значајно. Ќе бидеме принудени да почнеме да тврдиме дека тоа е всушност сигнал.“
Монте го презентирала нејзиниот постер на симпозиумот „Темна Материја 2018“ во Лос Анџелес, каде таа и останатиот тим на Покар го дале својот прв извештај за високата осетливост на инструментот за одредена класа на принципи на темната материја. Тимот собрал податоци од мерења кое што дури и тие не очекувале да бидат способни да го направат.
„Се покажа дека сме поосетливи од било кој друг експеримент што во моментов работи во одреден опсег на маса“, вели Покар. „Има неколку децении истражувања кои ги поместуваат границите во потрага по тешките честички, но кои не наоѓаат ништо. Луѓето почнаа да прашуваат дали тоа е вистинското место за потрага. Затоа, доаѓаме со овој експеримент, каде што неколку инструменти почнуваат да бараат.“
Тимот сега се здобил со исклучително разбирање за начинот на кој детекторот ги покажува настаните во позадина. „Никој не очекуваше да кажеме нешто за оваа темна материја со ниска маса, а сепак го поставивме најмногу осетливиот инструмент во светот“, вели Покар. „Одеднаш, ние сме играч во оваа игра.“
Превод: Бојана Стефаноска
Извор: Phys.org
