Các nhà khoa học bắt đầu xem các tinh thể lấp lánh vào những năm 1990. Những tinh thể đó lấp lánh nhiều hơn vào mùa hè, mà các nhà nghiên cứu lấy làm bằng chứng của vật chất tối. Nhưng những nhà khoa học có lẽ đã sai, nghiên cứu mới cho thấy.
Các nhà khoa học có lý do rất chính đáng để tin rằng vật chất tối tồn tại - rằng có một số thứ vô hình đang giằng xé mọi thứ với lực hấp dẫn của nó nhưng điều đó vô hình với kính viễn vọng của chúng ta. Nhưng họ không biết vật chất tối đó thực sự được làm từ gì. Các nhà vật lý có một số dự đoán. Nhưng các nhà nghiên cứu chưa bao giờ phát hiện bất kỳ bằng chứng trực tiếp nào cho thấy bất kỳ dự đoán cụ thể nào là đúng, với một ngoại lệ có thể xảy ra: Một máy dò ở Ý lấp lánh nhiều hơn vào mùa đông so với mùa hè, cho thấy một mô hình vật chất tối cụ thể là chính xác. Nhưng bây giờ, một thí nghiệm mới cố gắng tái tạo chu kỳ lấp lánh hàng năm đó đã không mang lại kết quả quan trọng, cho thấy bằng chứng vật chất tối của máy dò Ý có khả năng sai.
Đây là thỏa thuận: Một lý thuyết phổ biến về vật chất tối nói rằng vật chất được tạo thành từ các hạt gọi là "các hạt lớn tương tác yếu" hoặc "WIMPS". Các WIMP này sẽ là các hạt nặng không được mô tả trong Mô hình vật lý tiêu chuẩn, mặc dù chúng có thể là đối tác siêu đối xứng của các hạt Mô hình chuẩn. WIMP sẽ sử dụng lực hấp dẫn của mình để kéo các hạt khác, hiếm khi tương tác với chúng.
Dựa trên cách vật chất tối dường như tác động lên vật chất phát sáng trong vũ trụ, các nhà nghiên cứu cho rằng chất này có xu hướng tụ lại trong các thiên hà, giữ chúng lại với nhau. Điều đó có nghĩa là nếu vật chất tối được tạo ra từ WIMP, thì nhiều trong số chúng sẽ tấn công Trái đất vào tháng 6, khi hành tinh của chúng ta lao về phía vầng hào quang vật chất tối của Dải Ngân hà, so với tháng 12, khi hành tinh của chúng ta vội vã rời khỏi khu vực đó. , một thí nghiệm duy nhất dường như ủng hộ giả thuyết đó.
Ở một nơi dưới lòng đất ở Ý, các máy dò photon nhìn chằm chằm vào các tinh thể natri iodide cả ngày lẫn đêm trong bóng tối, tìm kiếm dấu vết của ánh sáng. Những tinh thể đó lấp lánh khi chúng tương tác với các hạt khác và ở nơi chôn cất đó - được gọi là thí nghiệm DAMA / NaI - WIMP sẽ là một trong những hạt khác xung quanh. Vào đầu tháng 4 năm 1998, chỉ ba năm sau khi thí nghiệm DAMA / NaI bắt đầu, Các nhà nghiên cứu đã báo cáo trên tạp chí Vật lý B rằng các tinh thể dường như sáng lên nhiều hơn vào mùa hè so với mùa đông. Đó chính xác là những gì các nhà nghiên cứu dự kiến sẽ thấy nếu vật chất tối thực sự được tạo thành từ WIMP. Gần đây như năm 2017, các nhà nghiên cứu xem xét dữ liệu từ thí nghiệm DAMA / NaI 1995-2002 và thí nghiệm DAMA / LIBRA nâng cấp, bắt đầu vào năm 2003, đã báo cáo bằng chứng cho sự thay đổi hàng năm trong hành vi của các tinh thể.
Nhưng những kết quả đó đã không đứng vững trong các nỗ lực sao chép.
Máy dò Xenon100, cũng ở Ý, đã săn lùng WIMP tương tự - mặc dù nó đã làm như vậy bằng cách nhìn chằm chằm vào xenon, chứ không phải natri iodide, trong một buồng tối. Đến năm 2010, rõ ràng XENON100 sẽ không phát hiện ra tín hiệu hàng năm của DAMA. Một tìm kiếm xenon lớn hơn, cái này ở Trung Quốc, báo cáo không có kết quả vào đầu năm nay. Tuy nhiên, vẫn còn một thí nghiệm khác - được gọi là CoGeNT, có trụ sở tại Minnesota và dựa vào một mẩu Germanium - dường như đã tái tạo tín hiệu hàng năm của DAMA.
Tuy nhiên, tin tức mới nhất không tốt cho DAMA. Vào thứ Tư (ngày 5 tháng 12), các nhà nghiên cứu tại máy dò Cosine-100 ở Hàn Quốc đã xuất bản một bài báo trên tạp chí Nature rằng họ không thấy sự thay đổi hàng năm trong máy dò mới hơn, lạ hơn của họ. Đó là một vấn đề lớn, bởi vì các cảm biến ánh sáng của Cosine-100 đang theo dõi các khối natri iodide dưới lòng đất, giống như của DAMA. Vì vậy, nếu DAMA đã tìm thấy một kết quả thực sự, nó cũng sẽ xuất hiện trong Cosine-100.
"Kết quả của tìm kiếm này rất có ý nghĩa bởi vì, lần đầu tiên, chúng tôi có máy dò tinh thể natri-iodide có kích thước đủ độ nhạy. Đã 20 năm rồi, tuyên bố có khả năng quan trọng không được sao chép bằng cách sử dụng cùng một tinh thể một cách độc lập", Hyun Su Lee, đồng phát ngôn viên của Cosine-100, cho biết trong một tuyên bố.
Các nhà nghiên cứu vẫn không biết điều gì đã gây ra tín hiệu hàng năm hoặc tại sao nó xuất hiện trong DAMA mà không phải là Cosine-100. Nhưng nhóm nghiên cứu Hàn Quốc cho biết họ hy vọng một bản nâng cấp sắp tới cho máy dò của mình sẽ bật lên dữ liệu tốt hơn để giúp giải quyết bí ẩn của vật chất tối và tín hiệu DAMA.
