Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Natuurkundige legt uit hoe nieuwe resultaten van een ondergronds experiment de jacht op donkere materie intrigeren

Nieuwe resultaten van een ondergronds experiment in Canada hebben de jacht op donkere materie intrigerd, een mysterieuze substantie die ongeveer 27% van het universum uitmaakt, maar nog nooit rechtstreeks is gedetecteerd.

Het experiment, het SuperCDMS Soudan-experiment genoemd, bevindt zich in het Soudan Underground Laboratory in Minnesota, VS. Het maakt gebruik van een groot aantal detectoren om te zoeken naar deeltjes van donkere materie, genaamd WIMP's (Weakly Interacting Massive Particles). Men denkt dat WIMP's erg zwaar zijn en alleen via de zwaartekracht met gewone materie in wisselwerking staan.

Het SuperCDMS Soudan-experiment is al enkele jaren actief en heeft tot nu toe de strengste grenzen gesteld aan de massa en overvloed aan WIMP's. De nieuwe resultaten van het experiment suggereren echter dat er mogelijk een lichte overmaat aan gebeurtenissen boven de achtergrond plaatsvindt die te wijten zou kunnen zijn aan WIMP's.

"De nieuwe resultaten van SuperCDMS Soudan zijn opwindend omdat ze wijzen op de mogelijke detectie van donkere materie", zegt dr. Richard Gaitskell, natuurkundige aan de Universiteit van Maryland en lid van de SuperCDMS-samenwerking. "We moeten echter oppassen dat we niet te opgewonden raken. De overdaad aan gebeurtenissen kan te wijten zijn aan andere factoren, zoals lawaai of achtergrondstraling."

Dr. Gaitskell zei dat de SuperCDMS-samenwerking de gegevens van het experiment zal blijven analyseren en in toekomstige runs zal zoeken naar bevestiging van de overtollige gebeurtenissen. "Als de excessieve gebeurtenissen worden bevestigd, zou dit een grote doorbraak betekenen in de zoektocht naar donkere materie", zei hij.

Donkere materie is een van de meest mysterieuze en belangrijke problemen in de natuurkunde. Er wordt gedacht dat het de dominante vorm van materie in het universum is, maar de aard ervan is volledig onbekend. De zoektocht naar donkere materie is een van de meest actieve onderzoeksgebieden in de natuurkunde, en de nieuwe resultaten van het SuperCDMS Soudan-experiment hebben een nieuwe laag van intriges aan de jacht toegevoegd.

Hier is een vereenvoudigde uitleg van hoe het SuperCDMS Soudan-experiment werkt:

* Het experiment bevindt zich diep onder de grond om het te beschermen tegen kosmische straling en andere achtergrondstraling.

* De detectoren zijn gemaakt van germanium- en siliciumkristallen. Wanneer een WIMP interageert met een kern in een van de kristallen, kan dit ervoor zorgen dat de kern terugdeinst.

*De terugslag van de kern kan worden gedetecteerd door de detectoren, die gevoelig zijn voor zeer kleine bewegingen.

* De SuperCDMS-samenwerking is op zoek naar een overdaad aan gebeurtenissen boven de achtergrond die mogelijk te wijten zijn aan WIMP's.

De nieuwe resultaten van het SuperCDMS Soudan-experiment suggereren dat er mogelijk een lichte overmaat aan gebeurtenissen boven de achtergrond plaatsvindt die te wijten zou kunnen zijn aan WIMP's. Het overschot aan gebeurtenissen kan echter ook te wijten zijn aan andere factoren, zoals lawaai of achtergrondstraling. De SuperCDMS-samenwerking zal de gegevens van het experiment blijven analyseren en zal in toekomstige runs zoeken naar bevestiging van de overtollige gebeurtenissen.