Newsletter Subscribe
Enter your email address below and subscribe to our newsletter
[forminator_form id="25163"]

imperialimperialimperialMaailman herkin pimeän aineen ilmaisin on havainnut yksittäisen, selittämättömän hiukkasvuorovaikutuksen, jota tutkijat kuvailevat kokeen tähän asti vakuuttavimmaksi pimeän aineen ehdokkaaksi. Japanin Tendossa järjestetyssä TeV Particle Astrophysics -konferenssissa esitelty havainto jää selvästi fysiikan löytökynnyksen alapuolelle, mutta se on herättänyt varovaista innostusta LUX-ZEPLIN-kokeen takana olevassa 250 tutkijan yhteisössä.
Lähes 1,6 kilometrin syvyydessä Etelä-Dakotan Sanford Underground Research Facility -tutkimuslaitoksessa sijaitseva LZ-koe etsii pimeän aineen pääehdokkaita, heikosti vuorovaikuttavia massiivisia hiukkasia eli WIMP-hiukkasia, seitsemän nestemäistä ksenonitonnia hyödyntäen. Tutkijaryhmä havaitsi poikkeavan tapahtuman maaliskuun 2023 ja huhtikuun 2024 välisenä aikana kerätystä 220 mittauspäivän aineistosta, kun haku kohdistettiin aiempaa korkeaenergisempiin signaaleihin.imperial
Tuloksen tilastollinen merkitsevyys on 2,6 sigmaa: se on huomionarvoinen, mutta jää alle hiukkasfysiikassa löydöltä perinteisesti vaadittavan 5 sigman rajan. Jos tapahtuman taustalla on pimeä aine, se viittaisi raskaampaan WIMP-hiukkaseen kuin monet tutkijat olivat alun perin odottaneet.imperial
”Olemme erittäin kiinnostuneita tästä havainnosta alueella, jolla pimeän aineen odotetaan näkyvän ja jossa häiritsevä taustasäteily on erittäin vähäistä”, sanoo Brownin yliopiston professori ja LZ-hankkeen puhemies Rick Gaitskell. ”Yhden ainoan tapahtuman perusteella emme halua hätiköidä. Emme väitä löytäneemme pimeää ainetta.”imperial
Tutkijaryhmä on jo kerännyt huomattavasti enemmän dataa kuin tässä analyysissä käytettiin. Seuraavaksi tutkijat käyvät läpi nämä lisähavainnot selvittääkseen, vahvistuuko vai vaimeneeko signaali, vai voidaanko se selittää jollakin aiemmin tunnistamattomalla taustaprosessilla.imperial
Imperial College Londonin professori Henrique Araújo huomauttaa, että ”harvinaisten tapahtumien etsintä on herkkää myös harvinaiselle taustakohinalle, joten tarvitsemme lisää dataa varmistuaksemme asiasta”. Tulevaisuudessa suunniteltu XLZD-observatorio, joka sisältäisi noin kymmenen kertaa enemmän nestemäistä ksenonia kuin LZ, voisi aloittaa toimintansa 2030-luvun puolivälissä ja pystyisi havaitsemaan satoja vastaavia vuorovaikutuksia.imperial
Samaan aikaan toisaalla XENON-yhteistyöhanke raportoi 31. elokuuta Italian Gran Sasson kansallisessa laboratoriossa havainneensa ensimmäistä kertaa matalaenergisten aurinkoneutriinojen siroamisen elektroneista XENONnT-ilmaisimessaan. Kokeessa saavutettiin noin 17 keV:n neutriinoenergiakynnys, mikä on alhaisin koskaan mitattu arvo. Havaittua signaalia hallitsevat protoni-protoni-neutriinot, joita syntyy Aurinkoa pyörittävissä fuusioreaktioissa. Tämä 5 sigman tulos osoittaa, että pimeän aineen etsintään kehitetty teknologia avaa nyt uusia uria neutriinofysiikkaan. Molemmat kokeet luovat pohjaa XLZD-hankkeelle, jonka tavoitteena on viedä pimeän aineen etsintä ja harvinaisten hiukkasvuorovaikutusten tutkimus ennennäkemättömälle herkkyystasolle.azoquantum+2