A kutatók új módszerrel próbálják elcsípni a sötét anyagot
2016.07.22. 17:58
A kísérlet neve Large Underground Xenon (LUX). A kutatók a sötét anyag összetételét akarták kideríteni. A sötét anyag alkotja az univerzum anyagának négyötödét, a maradék egyötöd részt a látható csillagok, bolygók, galaxisok és sugárzás teszi ki. A sötét anyag tehát szinte mindenhol megtalálható az univerzumban, de mégsem vagyunk képesek érzékelni, csupán közvetett módon tudjuk kimutatni a jelenlétét – például úgy, hogy megnézzük, milyen hatással van egyes égitestekre.
A kísérlet 20 hónapig tartott, ám ez idő alatt sem sikerült kimutatni semmit. A tudósok egy elhagyatott aranybányában végezték a teszteket, a Dakota államban található Black Hills-ben. Itt egy leszigetelt vájatban helyeztek el érzékelőket, amelyeket több százezer liternyi nagy tisztaságú, desztillált vízbe merítettek. A különleges, xenon gázt tartalmazó érzékelők apró villanásokkal jelezték volna, ha kapcsolatba lépnek a sötét anyaggal. A 20 hónap alatt azonban egyetlen villanást sem tapasztaltak a kutatók.
A kísérleti elrendezést arra találták ki, hogy kimutassák a gyengén kölcsönható részecskéket (Wimp), amelyek a tudomány mai állása szerint a sötét anyagot alkotják – ez persze még csak elmélet.
A helyzet az, hogy a fizikusok semmit sem találtak, de ettől még nem tartják kudarcnak a kísérletet. A tény ugyanis, hogy nem sikerült kimutatni semmit, azt bizonyítja, hogy az előző számításaik, modelljeik nem voltak megfelelőek. Épp ezért most azt tervezik, hogy egy sokkal nagyobb detektort építenek meg, amely hetvenszer érzékenyebb lesz, mint az előző kísérleti elrendezés.
Szerettük volna elsőként kimutatni a sötét anyagot. Jó lett volna észlelni, de sajnos ez nem jött össze. Az eredménye persze abból a szempontból fontos, lehet, hogy megtudtuk: finomítani kell a modelljeinken"
– mondta Dr. Cham Ghag, a University College London fizikusa, a kísérlet egyik brit résztvevője.
A tudósok közvetett bizonyítékok alapján észlelni tudják a sötét anyagot. Az anyag jelenléte miatt másként forognak a galaxisok és egyes objektumok fényét eltéríti.
A sötét anyagnak komoly szerepe van a kozmosz formálásában, azonban nem lehet megpillantani a hagyományos teleszkópokkal és a rádióteleszkópokkal sem, hiszen semmilyen sugárzást nem bocsájt ki.
A jelenleg elfogadott elmélet szerint az úgynevezett Wimpek másodpercenként több milliárdnyian haladnak át rajtunk – és mindenen – észrevétlenül, mivel szinte semmilyen kölcsönhatásba nem lépnek az anyaggal.
A kutatás egy résztvevője, Rick Gaitskell professzor szerint a LUX a legérzékenyebb kísérleti műszer a Földön, 2013-as indulása óta.
A kísérlet folyamán állandóan próbálták javítani a műszer érzékenységét, amely 2016-ra négyszer hatékonyabb lett, mint az indulásakor, ám ez sem hozta meg a kívánt eredményt.
Az új eszközt Sanfordban építik fel, és a Wimpek érzékelésére egy 10 tonnás xenon detektort helyeznek majd el.