De bouw zal beginnen aan een detector voor donkere materie van de volgende generatie, waarbij het VK een leidende rol speelt en essentiële hardware voor het project levert.

Het LUX-ZEPLIN (LZ) experiment, die bijna anderhalve kilometer ondergronds zal worden gebouwd in de Sanford Underground Research Facility (SURF) in Lead, Zuid Dakota, wordt beschouwd als een van de beste opties tot nu toe om te bepalen of getheoretiseerde donkere materiedeeltjes die bekend staan ​​als WIMP's (zwak interagerende massieve deeltjes) daadwerkelijk bestaan.

Een belangrijke mijlpaal is nu bereikt met functionarissen van het Amerikaanse ministerie van Energie die vorige week het definitieve ontwerp formeel hebben goedgekeurd, waardoor de bouw kan beginnen en het project kan worden voortgestuwd naar het voltooiingsdoel van april 2020.

De LZ-samenwerking heeft nu ongeveer 220 deelnemende wetenschappers en ingenieurs die 38 instellingen over de hele wereld vertegenwoordigen - met Britse wetenschappers, ondersteund door de Facilitaire Raad voor Wetenschap en Technologie, ongeveer een kwart van de samenwerking vertegenwoordigen.

Henrique Araújo, van het Imperial College in Londen, zei:"We kijken ernaar uit om alles samen te zien komen na een lange periode van ontwerp en planning."

De aard van donkere materie, die natuurkundigen omschrijven als de onzichtbare component of 'ontbrekende massa' in het universum, is wetenschappers ontgaan sinds het bestaan ​​ervan werd afgeleid door de Zwitserse astronoom Fritz Zwicky in 1933. De zoektocht om erachter te komen waaruit donkere materie bestaat, of dat het kan worden verklaard door de bekende natuurwetten aan te passen, wordt beschouwd als een van de meest prangende vragen in de deeltjesfysica.

LZ zal minstens 50 keer gevoeliger zijn voor het vinden van signalen van donkere materiedeeltjes dan zijn voorganger, het Large Underground Xenon-experiment (LUX). Het nieuwe experiment zal 10 ton ultragezuiverd vloeibaar xenon gebruiken, om mogelijke signalen van donkere materie op te sporen. Xenon, in zijn gasvorm, is een van de zeldzaamste elementen in de atmosfeer van de aarde.

Het snel evoluerende schema voor LZ zal het helpen concurrerend te blijven met vergelijkbare internationale experimenten voor de detectie van donkere materie, het XENON1T-experiment in het Italiaanse Gran Sasso National Laboratory en de PandaX-II in China. Beide projecten hebben een vergelijkbare planning en schaal als LZ, hoewel LZ-deelnemers streven naar een hogere gevoeligheid voor donkere materie dan de andere kanshebbers.

"De wetenschap is zeer overtuigend, dus het wordt nagestreefd door natuurkundigen over de hele wereld, " zei Carter Hall, de woordvoerder van de LZ-samenwerking en een universitair hoofddocent natuurkunde aan de Universiteit van Maryland. "Het is een vriendschappelijke en gezonde competitie, met een belangrijke ontdekking die mogelijk op het spel staat."

LZ is zo ontworpen dat als een donkeremateriedeeltje botst met een xenonatoom, het zal een snelle lichtflits produceren. De lichtpulsen worden opgevangen door een reeks van ongeveer 500 lichtversterkende buizen langs de enorme tank, meer dan vier keer meer dan in LUX werden geïnstalleerd, die de veelbetekenende vingerafdruk zal dragen van de deeltjes die ze hebben gecreëerd.

Britse wetenschappers dragen hardware bij voor de meeste subsystemen en de schepen die het vloeibare xenon zullen omringen, vallen ook onder de verantwoordelijkheid van de Britse deelnemers. Ze zullen worden gebouwd met 's werelds meest ultrazuivere titanium om achtergrondgeluid te verminderen.