私たちはダークマターを見つけるのがとても難しいと言い続けています。天文学者は、重力レンズ効果や、巨大な銀河が背後にある他の銀河からの光を前方に運ぶときに起こる驚くべき曲がりくねった光のようなその効果を見ることができると言います。しかし、何が問題なのかを定義することは、とらえどころのないことを証明しています。そしてそれが宇宙の問題の大部分を構成していることを考えると、暗黒物質がどのように見えるかを知るのは素晴らしいことでしょう。
世界で最も感度の高い暗黒物質検出器として請求された新しい実験は、暗黒物質の基礎となる可能性がある弱く相互作用する巨大粒子(WIMP)の証拠を探すために3か月を費やしました。これまでのところ、何もありませんが、研究者たちは彼らが仕事を始めたばかりだと強調しました。
「装置とその背景を理解したので、引き続きデータを取得し、ダークマターのとらえどころのない候補をテストします」と、ラージアンダーグラウンドキセノン( LUX)検出器。
LUXは、サウスダコタ州にある国有のSanford Underground Research Facilityで地球の下の1マイル(1.6キロメートル)を運営しています。宇宙線の粒子からの干渉がほとんどないため、地下の場所はこの種の作業に最適です。
「実験の中心には、華氏マイナス150度に冷却された、液体キセノンの約3分の1が満たされた高さ6フィートのチタン製タンクがあります。 WIMPがキセノン原子に衝突すると、他のキセノン原子から反跳し、光子(光)と電子を放出します。電子は電場によって上方に引き寄せられ、タンクの上部にあるキセノンガスの薄層と相互作用して、より多くの光子を放出します。
「タンクの上部と下部にある光検出器は、それぞれ単一の光子を検出できるため、2つの光子信号の位置(1つは衝突点、もう1つはタンクの上部)を特定できる。数ミリメートル。信号の明るさから相互作用のエネルギーを正確に測定できます。」
低質量WIMPに対するLUXの感度は、他の検出器よりも20倍以上優れています。とはいえ、検出器は他の実験で見つかったWIMPのヒントの可能性を確認できませんでした。
「ウルトラコールドシリコン検出器で最近報告された3つの低質量WIMPイベントは、LUXのはるかに大きな検出器で1,600以上、または最近の実行では80分ごとに1つ以上のイベントを生成しました」と研究室は付け加えました。
ただし、まだそのダイヤルには触れないでください。 LUXは今後2年間でさらに検索を行う予定です。また、Sanford Labは、LUXの1,000倍の感度を持つ、さらに感度の高いLUX-ZEPLIN実験を提案しています。ただし、LUX-ZEPLINがリリースされる時期についてはまだ明らかにされていません。
出典:ローレンスバークレー国立研究所