Ksenon detektor nije otkrio tamnu materiju

Znanstvenici Sanford Underground Research Facilitya na Međunarodnoj konferenciji o tamnoj materiji objavili su rezultate 20-mjesečne studije Large Underground Xenon (LUX) detektora, čija je uloga otkrivanje tamne materije.

Large Underground Xenon (LUX) detektor koji se nalazi na dubini od 1,6 km ispod zemlje, te je izoliran stijenama i vodom, nije uspio detektirati tamnu materiju, tvar za koju se vjeruje da čini 4 petine mase svemira. 

U srcu LUX detektora se nalazi oko trećina tone plina ksenona, ohlađenog u tekuće stanje i izoliranog od drugih interakcija na taj način da su ga postavili na veliku dubinu i potopili u tank sa 72.000 galona vode. Eksperiment je trebao otkriti slabomeđudjelujuće masivne čestice (WIMP), hipotetske čestice velike mase (10 ili 100 puta veće mase od mase protona) koje odbojno i slabo međudjeluju s običnom tvari.

Smatra se da WIMP čestice (weakly interactive massive particles), koje su najveći teoretski kandidati za tamnu materiju, prolaze kroz naša tijela, no ne stvaraju nikakvu reakciju. Ukoliko kolidiraju s atomima ksenona, teoretski bi trebali stvarati male bljeskove i munje, koje bi eksterni senzori trebali uloviti. Nakon 20 mjeseci rada LUX detektor nije uspio zabilježiti nikakve interakcije, pa bi se moglo reći da eksperiment nije uspio potvrditi teoriju o navedenoj metodi lova na tamnu materiju.

Krajem ove godine Veliki hadronski sudarač (LHC) u CERN-u će stoga možda biti prvi eksperiment koji će detektirati čestice tamne materije, no ako ni njemu to ne uspije, u pripremi je sljedeća generacija ksenon detektora LUX-ZEPLIN (LZ), koji će sadržavati desetke tona elementa i trebao bi biti 70 puta osjetljiviji od LUX-a. Napredni LZ detektor bi trebao krenuti u potragu za tamnom materijom 2020. godine.

Izvor: Sanford Lab