Nó không phát ra bức xạ điện từ và không ai thực sự biết nó là gì, nhưng điều đó đã ngăn một nhóm các nhà nghiên cứu châu Âu phát triển một thiết bị mà các nhà khoa học sẽ sử dụng để phát hiện và xác định bản chất của vật chất tối tạo nên 1 / 4 khối lượng của vũ trụ của chúng ta.
Các nhà nghiên cứu từ Đại học Zaragoza (UNIZAR) và Viện nghiên cứu Sputiale (IAS, ở Pháp), đã đưa ra các giả định về bản chất của vật chất tối dựa trên các nghiên cứu lý thuyết, và đã phát triển thiết bị được gọi là một máy đo độ đục tương tác của vật chất tối với vật liệu bên trong máy dò.
Một trong những thách thức lớn nhất trong Vật lý hiện nay là khám phá bản chất thực sự của vật chất tối, thứ không thể quan sát trực tiếp - mặc dù nó dường như chiếm tới một phần tư vật chất của Vũ trụ. Vì vậy, chúng tôi phải cố gắng phát hiện nó bằng cách sử dụng các nguyên mẫu như mẫu mà chúng tôi đã phát triển, Eduardo García Abancéns, một nhà nghiên cứu từ Phòng thí nghiệm Vật lý hạt nhân và Vật lý hạt nhân UNIZAR, nói với SINC.
García Abancéns là một trong những nhà khoa học làm việc trong dự án ROSEBUD (từ viết tắt của Rare Object SEarch với Bolmeter Trải qua Zaragoza, nơi đang tập trung săn lùng vật chất tối trong Dải Ngân hà.
Các nhà khoa học đã làm việc trong thập kỷ qua về nhiệm vụ này tại Phòng thí nghiệm ngầm Canfranc, ở Huesca, nơi họ đã phát triển nhiều máy dò đông lạnh khác nhau (hoạt động ở nhiệt độ gần bằng 0 tuyệt đối :? 273,15 ° C). Mới nhất là một máy đo độ sáng tinh khiết, một thiết bị 46 gram, trong trường hợp này, chứa một máy quét tinh thể tinh tinh, được tạo thành từ bismuth, nảy mầm và oxy (BGO: Bi4Ge3O12), hoạt động như một máy dò vật chất tối.
Đương nhiên, để chế tạo bất kỳ loại máy dò vật chất tối nào, các nhà nghiên cứu đã phải đưa ra một số giả định về bản chất của vật chất tối. Kỹ thuật phát hiện được phát triển bởi các nhà nghiên cứu dựa trên một số nghiên cứu lý thuyết chỉ ra các hạt gọi là WIMP (Hạt tương tác yếu tương tác) là thành phần chính của vật chất tối.
Kỹ thuật phát hiện này dựa trên phép đo đồng thời ánh sáng và nhiệt được tạo ra bởi sự tương tác giữa máy dò và WIMP giả thuyết, theo các mô hình lý thuyết khác nhau, giải thích sự tồn tại của vật chất tối, giải thích García Abancéns.
Nhà nghiên cứu giải thích rằng sự khác biệt trong sự tán xạ của các hạt khác nhau cho phép phương pháp này phân biệt giữa các tín hiệu mà WIMP sẽ tạo ra và các tín hiệu khác được tạo ra bởi các yếu tố khác nhau của bức xạ nền (như các hạt alpha, beta hoặc gamma).
Để đo lượng nhiệt cực nhỏ tạo ra, máy dò phải được làm lạnh đến nhiệt độ gần bằng 0 tuyệt đối, và một cơ sở đông lạnh, được gia cố bằng gạch chì và polyetylen và được bảo vệ khỏi bức xạ vũ trụ khi đặt dưới núi Tobazo, đã được lắp đặt tại phòng thí nghiệm ngầm Canfranc.
García mới đã thực hiện xuất sắc, chứng minh khả năng tồn tại của nó như một máy dò trong các thí nghiệm để tìm kiếm vật chất tối, và cũng như một máy quang phổ gamma (một thiết bị đo loại bức xạ này) để theo dõi bức xạ nền trong các thí nghiệm này, García nói Abancéns.
Máy đo tốc độ ánh sáng hiện đang ở Trung tâm Đại học Orsay ở Pháp, nơi nhóm nghiên cứu đang làm việc để tối ưu hóa việc thu thập ánh sáng của thiết bị và thực hiện thử nghiệm với các tinh thể BGO khác.
Nghiên cứu này, được công bố gần đây trên tạp chí Vật liệu quang học, là một phần của dự án EURECA châu Âu (Mảng đo nhiệt lượng hiếm sự kiện ngầm châu Âu). Sáng kiến này, trong đó 16 tổ chức châu Âu đang tham gia (bao gồm Đại học Zaragoza và IAS), nhằm mục đích xây dựng một máy dò đông lạnh một tấn và sử dụng nó trong thập kỷ tới để săn lùng vật chất tối của Vũ trụ.
Nguồn: FECYT (Tây Ban Nha)
