Udało się złapać cząstkę ciemnej materii?

Ciemna materia, która otacza nas zewsząd, póki co pozostaje teoretyczna - na jej istnienie wskazują tylko niebezpośrednie pomiary (na przykład ona ma odpowiadać za widoczne anomalie w ruchu galaktyk - wygląda po prostu na to, że we wszechświecie jest sporo niewidocznej masy), gdyż nie emituje ani nie odbija ona promieniowania elektromagnetycznego. Teraz badaczom obsługującym eksperyment Super Cryogenic Dark Matter Search, który prowadzony jest głęboko w szybach opuszczonej kopalni w Minnesocie, udało się prawdopodobnie po raz pierwszy złapać jedną z cząstek WIMP tworzących ciemną materię.

Według informacji opublikowanej przez Texas A&M University, który właśnie obsługuje SuperCDMS, cząstkę WIMP (Weakly Interacting Massive Particle - słabo oddziałującą masywną cząstkę) udało się złapać z istotnością statystyczną 3 sigma, co przekładając na język ludzki oznacza pewność wynoszącą 99,8%.

W fizyce wysokich energii do ogłoszenia odkrycia konieczna jest istotność statystyczna na poziomie 5 sigma (co oznacza 99,99994% pewności), dlatego wyniki nie są jeszcze do końca pewne, niemniej mogą one być - badacze potrzebują tylko większej ilości danych.

Cząstki WIMP według teorii otaczają nas lecz nie oddziałują ze zwykłą materią, dlatego tak ciężko je wykryć. Czasem zdarzy się, że jedna z nich odbije się od jądra atomu zostawiając za sobą ślad energetyczny, który można wykryć w eksperymentach takich jak SuperCDMS.

Super Cryogenic Dark Matter Search mieści się w kopalni żelaza Soudan, która została przekazana przez firmę wydobywczą US Steel w 1965 roku stanowi Minnesota w celach edukacyjnych. Już w latach 80 naukowcy z tamtejszego uniwersytetu rozpoczęli budowę w kopalni podziemnego laboratorium, w którym oprócz SuperCDMS działa między innymi detektor neutrin MINOS.

SuperCDMS wykorzystuje zaawansowane detektory ze schłodzonego niemal do zera absolutnego germanu lub krzemu (na zdjęciu niżej). Są one schłodzone aby ograniczyć szum termiczny, a znajdują się głęboko pod ziemią aby jak najlepiej ekranować detektory przed wszelkimi innymi zakłóceniami.

Źródła: ,