Pencarian materi gelap kosong

Hampir satu kilometer di bawah tanah di tambang emas yang ditinggalkan, salah satu pencarian paling penting dalam fisika, muncul kosong -dalam pencarian zat yang sulit dipahami yang dikenal sebagai Dark Matter, para ilmuwan mengumumkan pada hari Rabu.

Richard Gaitskell dari Brown University, seorang ilmuwan yang mengerjakan eksperimen Xenon bawah tanah besar, atau Lux, mengatakan bahwa pencarian paling canggih untuk bahan misterius yang tidak dapat dilihat massa. Detektor Stasiun Luar Angkasa Internasional sejauh ini gagal menemukan materi gelap.

Fisikawan merilis temuan awal mereka pada hari Rabu setelah beberapa bulan pertama percobaan di fasilitas penelitian bawah tanah Sanford, yang dibangun di bekas tambang emas Homestake di Black Hills Dakota Selatan.

Dengan lebih dari 4.800 kaki bumi yang membantu menampilkan radiasi latar belakang, para ilmuwan mencoba menangkap materi gelap, yang mereka harapkan akan terungkap dalam bentuk interaksi yang buruk partikel besar, dijuluki WIMPS. Pencarian, menggunakan peralatan paling sensitif di dunia, mencoba mencari sidik jari lampu wimp yang didinginkan dari inti atom xenon hingga minus 150 derajat.

Tapi tidak ada yang ditemukan. Tim berencana untuk terus mencari satu tahun lagi, tetapi anggota ragu menemukan materi gelap dengan pengaturan saat ini. Mereka sudah berniat untuk membangun eksperimen yang lebih sensitif di lokasi menggunakan xenon tangki yang lebih besar.

Fisikawan masih optimis dan dicatat bahwa hasilnya menghilangkan beberapa kandidat teoritis untuk materi gelap. Dan ada lebih banyak model teoretis yang harus dicari.

“Cerita pendeknya adalah bahwa kami tidak melihat materi gelap, tetapi kami memiliki pencarian paling sensitif untuk materi gelap yang pernah dilakukan di dunia,” kata Daniel McKinsey, seorang ahli fisika di Universitas Yale.

Eksperimen Lux 20 kali lebih sensitif daripada eksperimen sebelumnya, kata mereka. Eksperimen yang diusulkan berikutnya adalah 1000 kali lebih sensitif.

Laboratorium, di ruang yang cerah dan bersih di ujung terowongan penambangan tua yang penuh dengan pipa dan kabel listrik, dicapai dengan perjalanan 10 menit dalam lift yang pernah membawa penambang. Gaitskell dan McKinsey mengatakan percobaan ini memiliki gangguan radiasi yang jauh lebih sedikit dari sinar kosmik daripada laboratorium materi gelap lainnya.

Intinya, para ilmuwan mencari sesuatu yang mereka yakin dan sangat penting bagi seluruh alam semesta. Tapi mereka tidak tahu seperti apa atau di mana menemukannya. Dan mereka tidak yakin apakah itu sekelompok partikel cahaya yang berinteraksi dengan buruk, atau lebih seperti lubang hitam.

“Ini masalah yang menghantui,” kata McKinsey.

Para peneliti “benar -benar mencari cara dalam kegelapan,” kata Avi Loeb, fisikawan di Universitas Harvard, yang bukan bagian dari tim Lux. “Kami tidak tahu. Kami tidak tahu apa masalahnya. ‘

Bahkan lebih dari Boson Higgs yang baru ditemukan, materi gelap adalah pusat dari alam semesta.

Sekitar seperempat kosmos terdiri dari materi gelap lima kali dari materi biasa yang membentuk semua yang kita lihat. Materi gelap sering didefinisikan oleh apa yang bukan: sesuatu yang dapat dilihat dan sesuatu yang energi.

Para ilmuwan cukup yakin bahwa materi gelap terdiri, tetapi mereka tidak yakin apa yang terdiri dari atau bagaimana itu berurusan dengan materi biasa. Ini dianggap penting untuk semua teori ilmiah yang menjelaskan bagaimana alam semesta mengembang dan bagaimana galaksi bergerak dan berinteraksi satu sama lain.

“Kami tahu bahwa ada hal -hal yang merupakan hal lain, dan yang membuat pencarian ini sangat penting karena kami tahu bahwa kami merindukan sebagian besar alam semesta,” kata Neal Weiner, Direktur Pusat Kosmologi dan Fisika Partikel di Universitas New York, yang bukan bagian dari pencarian.

Kurangnya keberhasilan dapat berarti bahwa instrumen tidak mencukupi, kata Gaitskell dan McKinsey.

Atau pertimbangkan kurangnya pengetahuan tentang apa itu materi gelap, “mungkin kita akan ke arah yang salah,” kata Loeb.