Verdens ledende mørk materie-detektor finner uforklarlig signal

Forskere som jobber med LUX-ZEPLIN-eksperimentet (LZ), verdens mest følsomme detektor for mørk materie, har registrert en enkelt partikkelinteraksjon de ikke kan forklare med kjent fysikk. Selv om dette er langt fra en oppdagelse, representerer resultatet det mest spennende sporet hittil i den tiårslange jakten på mørk materie.

En enkelt hendelse som ikke lar seg forklare

Den uvanlige hendelsen, som har fått navnet LZ.230616, ble presentert 1. september på konferansen TeV Particle Astrophysics i Japan i 2026, og har vakt stor oppsikt i fysikkmiljøet. Forskningsartikkelen skal sendes inn til Physical Review Letters og publiseres på arXiv.independent+2

LZ befinner seg nesten en engelsk mil under bakken ved Sanford Underground Research Facility i Sør-Dakota. Der brukes 10 tonn ultrarent flytende xenon til å se etter svake lysglimt som vil signalisere en kollisjon mellom vanlig materie og en WIMP, en svakt vekselvirkende massiv partikkel, som er en av de ledende kandidatene til mørk materie.sciencedaily+1

«Vi er veldig nysgjerrige på denne hendelsen i dataene, i det området der vi forventer at mørk materie skal dukke opp og hvor forstyrrende bakgrunnsstøy er svært lav», sier professor Rick Gaitskell ved Brown University, som er talsperson for LZ. «Med bare én hendelse ønsker vi ikke å forskuttere noe. Vi påstår ikke at vi har funnet mørk materie, men vi har sett noe interessant som vi ønsker å dele med forskningsmiljøet for å få deres innspill.»sci+1

Hva dataene viser

Forskergruppen analyserte 220 dager med aktive målinger samlet inn mellom mars 2023 og april 2024. De utvidet søket utover de enkleste WIMP-interaksjonene til også å omfatte interaksjoner som kan avsette mer energi i detektoren. Den ene oppsiktsvekkende hendelsen dukket opp i en del av datasettet som ikke tidligere var undersøkt.independent+1

Resultatet har en signifikans på 2,6 sigma, noe som tilsvarer omtrent 0,5 % sjanse for å være en statistisk tilfeldighet fra kjente bakgrunnskilder. Dette er langt unna grensen på 5 sigma som kreves for å kunne kalle det en oppdagelse innen partikkelfysikk. Hvis hendelsen skyldes mørk materie, må den aktuelle WIMP-partikkelen ha en masse på minst 200 GeV/c², mer enn 200 ganger massen til et proton, og det vil peke mot en type interaksjon som går utover de enkleste teoretiske modellene.sciencedaily+2

«Vi kan ikke forklare LZ.230616 med de bakgrunnskildene vi kjenner til», sier fysikkprofessor Hugh Lippincott ved UC Santa Barbara, som ledet den interne evalueringen.independent

Veien videre

Aaron Manalaysay, en fysiker ved Lawrence Berkeley National Laboratory, som drifter LZ, kaller det «det første eksempelet i noe eksperiment jeg har jobbet med, på et avvik som virker gyldig på alle mulige måter.»sciencedaily

Forskerne har allerede samlet inn omtrent dobbelt så mye data som nå kalibreres og analyseres. Disse observasjonene vil enten styrke teorien om mørk materie, eller plassere LZ.230616 i den lange rekken av statistiske tilfeldigheter som tidligere har ledet fysikere på villspor.independent+1