Temna snov: je nevidna, neumitljiva, sporna ... in je povsod - v vesolju, da, predvsem pa v svetu astrofizike, kjer raziskovalci že desetletja izčrpno poskušajo razkriti njegovo pravo identiteto.
Zdaj znanstveniki z mednarodnim eksperimentom Super Cryogenic Dark Matter Search (SuperCDMS) poročajo o odkritju delca, ki naj bi sestavljal temno snov: šibko delujoč masiven delec ali WIMP. V sporočilu za javnost s teksaške univerze A&M (katerega visokoenergetski fizik Rupak Mahapatra je glavni preiskovalec eksperimenta) je SuperCDMS na ravni 3 sigme identificiral signal, podoben WIMP, kar pomeni 99,8-odstotno možnost dejanskega odkritja - "konkretni namig", kot se imenuje.
"V fiziki visoke energije se odkritje uveljavlja le pri 5-sigmi ali boljši," je dejal Mahapatra. "Torej je to zagotovo zelo vznemirljivo, vendar standardov ni povsem prepričljivo. Samo še več podatkov potrebujemo. Za zdaj moramo živeti s tem mučnim namigom na eno največjih ugank našega časa. "
Če je to res WIMP, bo prvič takšen delček neposredno opažen, ki daje več vpogleda v temno snov ... ali ni.
WIMP, ki je zelo razvpit, redko posega po normalni materiji, zato ga je težko zaznati. Znanstveniki verjamejo, da se občasno odbijejo ali raztresejo kot bilijarde kroglice, pri čemer puščajo za seboj majhno količino energije, ki bi jo lahko spremljali detektorji globoko pod zemljo, trki delcev, kot je Veliki hadronski trkalnik, in celo instrumenti v vesolju Alfa magnetni spektrometer (AMS), nameščen na Mednarodni vesoljski postaji.
V poskusu CDMS, ki se nahaja na pol kilometra pod zemljo v rudniku Soudan v severni Minnesoti in ga upravlja Nacionalni laboratorij za pospeševanje Fermi ameriškega ministrstva za energetiko, išče temno snov od leta 2003. V poskusu se uporablja zelo izpopolnjena tehnologija detektorjev in napredna analiza tehnike, ki omogočajo kriogenski ohlajeni (skoraj absolutna ničelna temperatura pri -460 stopinj F) germanij in silicijeve tarče za iskanje redkega odvajanja delcev temne snovi.
To novo napovedano odkrivanje dejansko izvira iz podatkov, pridobljenih v prejšnji fazi eksperimenta.
"Ta rezultat temelji na podatkih, pridobljenih pred nekaj leti z uporabo silicijevih detektorjev, izdelanih na Stanfordu, ki zdaj niso v celoti," je dejal Mahapatra. "Povečano zanimanje za območje WIMP z majhno maso nas je motiviralo za dokončno analizo izpostavljenosti silicijevim detektorjem, ki je za mase WIMP nad 15 giga-elektronvoltov manj občutljiva kot germanij [ena GeVa je enaka milijardi voltov elektronov], vendar bolj občutljiva za nižje mase. Rezultat analize je bil trije dogodki, ocenjeno pa je 0,7 dogodka. "
Čeprav Mahapatra pravi, da je rezultat vsekakor spodbuden in vreden nadaljnje preiskave, opozarja, da ga še ne bi smeli obravnavati kot odkritje.
"Prepričani smo le v 99,8 odstotka in želimo biti prepričani v 99,9999 odstotkov," je dejal Mahapatra. "Pri 3-sigmi imate nekaj namigovanja. Pri 4-sigmi imate dokaze. Pri 5-sigmi imate odkritje. "
"V medicini lahko rečete, da ozdravite 99,8 odstotka primerov, in to je v redu. Ko rečete, da ste v fiziki visokih energij temeljito odkrili, se ne morete motiti. "
- dr. Rupak Mahapatra, glavni raziskovalec SuperCDMS na teksaški univerzi A&M
Sodelovanje bo še naprej preizkušalo ta sektor WIMP z uporabo delujočih detektorjev germanija v eksperimentu SuperCDMS Soudan in razmišlja, da bi v prihodnjih poskusih uporabil večje, naprednejše 6-palčne silicijeve detektorje, razvite v teksaškem oddelku za elektrotehniko.
Skupina je podrobno predstavila svoje rezultate v prispevku, objavljenem v arXiv-u, ki se bo na koncu pojavil vPisma o fizičnem pregledu. Mahapatra bo rezultate objavila tudi danes ob 12. uri popoldne. CDT v pogovoru na Mitchellovem inštitutu za temeljno fiziko in astronomijo.
Vir: Teksaška univerza A&M
(Preberite več o temni snovi tukaj in tukaj.)
