Vật chất tối: nó vô hình, nó khó nắm bắt, nó gây tranh cãi và đó là gỗ mọi nơi - trong Vũ trụ, vâng, nhưng đặc biệt là trong thế giới vật lý thiên văn, nơi các nhà nghiên cứu đã cố gắng hết sức để tiết lộ danh tính thực sự của nó trong nhiều thập kỷ.
Giờ đây, các nhà khoa học với thí nghiệm Super Cryogen Dark Matter Search (SuperCDMS) quốc tế đang báo cáo về việc phát hiện ra một hạt mà Lừa nghĩ để tạo ra vật chất tối: một hạt lớn tương tác yếu, hay WIMP. Theo thông cáo báo chí của Đại học Texas A & M (có nhà vật lý năng lượng cao Rupak Mahapatra là nhà nghiên cứu chính trong thí nghiệm) SuperCDMS đã xác định tín hiệu giống như WIMP ở mức 3-sigma, cho thấy cơ hội khám phá thực tế 99,8% - một gợi ý cụ thể của người Viking, vì nó được gọi.
Trong lĩnh vực vật lý năng lượng cao, một khám phá chỉ được khẳng định ở mức 5-sigma hoặc tốt hơn, theo ông Mah Mahatra. Vì vậy, điều này chắc chắn là rất thú vị, nhưng không hoàn toàn thuyết phục bởi các tiêu chuẩn. Chúng tôi chỉ cần thêm dữ liệu để chắc chắn. Hiện tại, chúng ta phải sống với gợi ý trêu ngươi này về một trong những câu đố lớn nhất trong thời đại của chúng ta.
Nếu đây thực sự là một WIMP, đây sẽ là lần đầu tiên một hạt như vậy được quan sát trực tiếp, cho vay cái nhìn sâu sắc hơn về vật chất tối là gì hoặc Isn mệnh.
Khó nắm bắt, WIMP hiếm khi tương tác với vật chất bình thường và do đó rất khó phát hiện. Các nhà khoa học tin rằng chúng thỉnh thoảng nảy ra, hoặc phân tán như những quả bóng bi-a từ hạt nhân nguyên tử, để lại một lượng năng lượng nhỏ có khả năng bị theo dõi bởi các máy dò sâu dưới lòng đất, các máy va chạm hạt như Máy va chạm Hadron lớn ở CERN và thậm chí cả các thiết bị trong không gian như Máy quang phổ từ tính Alpha (AMS) gắn trên Trạm vũ trụ quốc tế.
Thí nghiệm CDMS, nằm cách nửa dặm dưới lòng đất tại mỏ Soudan ở phía bắc bang Minnesota và được quản lý bởi Phòng thí nghiệm Máy gia tốc quốc gia Fermi của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, đã tìm kiếm vật chất tối từ năm 2003. Thí nghiệm sử dụng công nghệ máy dò rất tinh vi và phân tích tiên tiến các kỹ thuật để kích hoạt các mục tiêu làm lạnh bằng silicon và nhiệt độ gần như tuyệt đối ở nhiệt độ -460 độ F) để tìm kiếm độ giật hiếm của các hạt vật chất tối.
Phát hiện mới được công bố này thực sự đến từ dữ liệu thu được trong giai đoạn trước của thử nghiệm.
Kết quả này là từ dữ liệu được lấy từ vài năm trước bằng cách sử dụng các máy dò silicon được sản xuất tại Stanford mà hiện không còn tồn tại nữa. Sự quan tâm ngày càng tăng ở khu vực WIMP có khối lượng thấp đã thúc đẩy chúng tôi hoàn thành phân tích phơi nhiễm máy dò silicon, ít nhạy hơn so với Germanium cho khối lượng WIMP trên 15 giga-electronvolts [một GeVa tương đương với một tỷ volt điện tử] nhưng nhạy hơn cho quần chúng thấp hơn. Phân tích dẫn đến ba sự kiện và nền tảng ước tính là 0,7 sự kiện.
Mặc dù Mahapatra nói rằng kết quả này chắc chắn rất đáng khích lệ và xứng đáng được điều tra thêm, nhưng ông cảnh báo rằng nó chưa nên được coi là một khám phá.
Chúng tôi chỉ chắc chắn 99,8 phần trăm và chúng tôi muốn chắc chắn 99,9999 phần trăm, ông Mah Mahatra nói. Tại At-3-sigma, bạn có một gợi ý về một cái gì đó. Tại 4-sigma, bạn có bằng chứng. Tại 5-sigma, bạn có một khám phá.
Trong y học, bạn có thể nói rằng bạn đang chữa khỏi 99,8 phần trăm các trường hợp, và đó là OK OK. Khi bạn nói bạn đã thực hiện một khám phá cơ bản trong vật lý năng lượng cao, bạn có thể nhầm.
- Tiến sĩ Rupak Mahapatra, điều tra viên chính của SuperCDMS, Đại học Texas A & M
Sự hợp tác này sẽ tiếp tục thăm dò lĩnh vực WIMP này bằng cách sử dụng máy dò Germanium thử nghiệm SuperCDMS Soudan và đang xem xét sử dụng máy dò silicon 6 inch lớn hơn, tiên tiến hơn được phát triển tại Cục Kỹ thuật Điện A & M ở Texas trong các thí nghiệm trong tương lai.
Nhóm nghiên cứu đã trình bày chi tiết kết quả của mình trong một bài báo được xuất bản trên arXiv mà cuối cùng sẽ xuất hiện trongThư đánh giá vật lý. Mahapatra cũng sẽ công bố kết quả ngày hôm nay lúc 12 giờ CDT trong một cuộc nói chuyện tại Viện Vật lý và Thiên văn học cơ bản của Mitchell.
Nguồn: Đại học Texas A & M
(Đọc thêm về vật chất tối ở đây và đây.)
