Tumšā matērija: tā ir neredzama, neiespējama, diskutabla ... un tā ir visur - Visumā, jā, bet jo īpaši astrofizikas pasaulē, kur pētnieki gadu desmitiem ir izsmeļoši mēģinājuši atklāt tās patieso identitāti.
Tagad zinātnieki ar starptautisko eksperimentu Super Cryogenic Dark Matter Search (SuperCDMS) ziņo par tādas daļiņas noteikšanu, kas, domājams, veido tumšo vielu: vāji mijiedarbojošos masīvo daļiņu jeb WIMP. Saskaņā ar Teksasas A&M universitātes preses paziņojumu (kura lielās enerģijas fiziķis Rupaks Mahapatra ir eksperimenta galvenais pētnieks) SuperCDMS 3-sigma līmenī ir identificējis WIMP līdzīgu signālu, kas norāda uz 99,8 procentiem reāla atklājuma iespējamību - “konkrēts mājiens”, kā to sauc.
“Fizikā ar lielu enerģiju atklājums tiek apgalvots tikai ar 5 sigmu vai labāku,” sacīja Mahapatra. “Tātad tas noteikti ir ļoti aizraujoši, bet nav pilnībā pārliecinoši pēc standartiem. Lai pārliecinātos, mums ir nepieciešams tikai vairāk datu. Pagaidām mums jādzīvo ar šo kārdinošo mājienu par vienu no mūsu laika lielākajām mīklām. ”
Ja šī patiešām ir WIMP, tā būs pirmā reize, kad šāda daļiņa tiks tieši novērota, sniedzot lielāku ieskatu par to, kas ir tumšā matērija… vai nav.
Bēdīgi nenotverami, WIMP reti mijiedarbojas ar parasto lietu, tāpēc tos ir grūti noteikt. Zinātnieki uzskata, ka tie reizēm atlīst vai izklīst, piemēram, biljarda bumbiņas no atomu kodoliem, atstājot aiz sevis nelielu enerģijas daudzumu, ko var izsekot detektoriem dziļi pazemē, daļiņu sadursmes rīkiem, piemēram, Lielajam hadronu sadursmei CERN, un pat tādiem kosmosa instrumentiem kā Uz Starptautiskās kosmosa stacijas uzstādīts alfa magnētiskais spektrometrs (AMS).
CDMS eksperiments, kas atrodas pusjūdzes pazemē pie Soudan raktuves Minesotas ziemeļdaļā un ko pārvalda Amerikas Savienoto Valstu Enerģētikas departamenta Fermi Nacionālā paātrinātāja laboratorija, kopš 2003. gada meklē tumšās vielas. Eksperimentā tiek izmantota ļoti sarežģīta detektoru tehnoloģija un uzlabota analīze. paņēmieni kriogēni atdzesētu (gandrīz absolūtu nulles temperatūru pie -460 grādiem pēc F) germānija un silīcija mērķiem, lai meklētu tumšās vielas daļiņu reto atsākšanos.
Šī nesen paziņotā atklāšana faktiski nāk no datiem, kas iegūti iepriekšējā eksperimenta posmā.
"Šis rezultāts ir iegūts no datiem, kas veikti pirms dažiem gadiem, izmantojot Stenfordā ražotus silīcija detektorus, kuri tagad ir novecojuši," sacīja Mahapatra. “Pieaugošā interese par mazas masas WIMP reģionu mūs motivēja pabeigt silīcija detektora iedarbības analīzi, kas ir mazāk jutīga nekā germānija WIMP masām virs 15 gigaelektronvoltiem [viens GeVa ir vienāds ar miljardu elektronu voltu], bet jutīgāks zemākām masām. Analīzes rezultātā tika iegūti trīs notikumi, un aptuvenais fons ir 0,7 notikumi. ”
Lai gan Mahapatra saka, ka rezultāts noteikti ir iepriecinošs un ir vērts turpināt izmeklēšanu, viņš brīdina, ka to pagaidām nevajadzētu uzskatīt par atklājumu.
"Mēs esam pārliecināti tikai par 99,8 procentiem, un mēs vēlamies būt pārliecināti par 99,99 procentiem," sacīja Mahapatra. Pie 3-sigmas jums ir kaut kas mājiens. Pie 4-sigma jums ir pierādījumi. Pie 5-sigmas jums ir atklājums. ”
“Medicīnā var teikt, ka jūs izārstējat 99,8 procentus gadījumu, un tas ir labi. Kad sakāt, ka esat izdarījis būtisku atklājumu fizikā ar lielu enerģiju, jūs nevarat kļūdīties. ”
- Dr Rupak Mahapatra, SuperCDMS galvenais pētnieks, Teksasas A&M universitāte
Sadarbība tiks turpināta, lai pārbaudītu šo WIMP nozari, izmantojot SuperCDMS Soudan eksperimenta germānija detektorus, un turpmākajos eksperimentos apsver iespēju izmantot lielākus, modernākus 6 collu silīcija detektorus, kas izstrādāti Teksasas A & M Elektrotehnikas departamentā.
Komanda ir detalizēti izklāstījusi savus rezultātus arXiv publicētajā dokumentā, kas galu galā parādīsiesFiziskās apskates vēstules. Mahapatra arī paziņos rezultātus šodien plkst. 12:00. CDT sarunā Mitčelas Fizikālās un astronomijas institūtā.
Avots: Teksasas A&M universitāte
(Lasiet vairāk par tumšo vielu šeit un šeit.)
