Questo è il “posto più pulito del pianeta” dove gli scienziati sono alla ricerca della misteriosa materia oscura

Cos’è la materia oscura? La risposta è semplice: nessuno lo sa. È uno dei più grandi misteri della scienza. I ricercatori hanno cercato indizi su questo per decenni. elemento misterioso Il 25% dell’universo è fatto di questo.

Ma come fai a cercare qualcosa che non sai nemmeno cosa sia? Come lo trovi? invisibile? Per tutti quelli, se sono così difficili da trovare, perché assumersi un compito così complicato?

Queste domande hanno ispirato molto il gruppo 250 ricercatori Tra i diversi paesi che hanno recentemente pubblicato i primi risultati di un ambizioso progetto, sperano di trovare finalmente segni di materia oscura.

Sono LUX-ZEPLIN (LZ), A Laboratorio all’avanguardia Si trova a 1,5 chilometri sottoterra in una miniera d’oro abbandonata a Leed, South Dakota, USA.

L’idea che sia sotterraneo significa che è isolato da una scala più ampia Radiazioni e polvere Possono creare inquinamento che ostacola la ricerca della materia oscura.

Secondo i creatori, LZ è un rilevatore di materia oscura ipersensibilità È costruito. Per fare questo, sono riusciti a costruire l’interno della LZ “Il posto più pulito della terra.”

« Centro Al Kashef Come la mente di un monaco buddista‘”, afferma BBC Mundo Samkaur Kak, ricercatore LZ e professore presso il Dipartimento di Fisica e Astronomia presso l’University College di Londra, Regno Unito.

Il rilevatore è progettato per catturare un segnale Molto deboleCosa potrebbe essere una particella di materia oscura? è come questo “Ascolta attentamente in mezzo al campo tranquillo.”Come dicono i creatori di LZ sul loro sito web:

Come funziona LZ e come cerca la materia oscura? E se la trova?

Finora sappiamo solo di cosa è fatto il 5% dell’universo. Il 5% corrisponde a cose normali che possiamo vedere o toccare. Le particelle che compongono la materia ordinaria sono descritte come Modulo standard. Il 95% rimasto È un mistero.

I fisici e gli astronomi sospettano che il rapporto, a 70% di energia oscura e 25% di materia oscura. L’energia oscura è una forma di forza repulsiva espansione dell’universo.

D’altra parte, la materia oscura è una “cosa” invisibile che agisce come una calamita Collega le galassie insieme. Le osservazioni astronomiche hanno dimostrato che le galassie ruotano molto più velocemente del previsto Apparentemente requiem.

I calcoli indicano che la gravità collegata a questa massa non è sufficiente per tenere insieme le galassie, quindi deve esserci “qualcosa” che aggiunge massa ad essa, quindi la gravità extra e È vietato essere lanciato nello spazio.

La “cosa” che spiega questa gravità extra è la materia oscura. Perché si chiama oscurità Non emette, riflette o assorbe la luce È molto difficile da notare.

Ecco perché, finora, gli scienziati hanno l’unico segno della sua esistenza effetto gravitàAd esempio, la materia oscura opera sulla materia regolare di cui sono fatte le stelle e le galassie.

Nel corso dei decenni, sono state sviluppate varie idee per spiegare cos’è la materia oscura, ma ancora Non esiste una risposta definitiva. Una possibilità è che sia stato creato «Particelle supersimmetriche‘, queste sono particelle immaginarie che formano coppie che compongono la materia ordinaria.

C’è un altro candidato per spiegare cos’è la materia oscura. Si tratta di debole, una particella immaginaria rileva la LZ. Secondo la NASA, i WIMP sono i principali candidati per spiegare la materia oscura. WIMP sta per iniziali inglesi Particelle solide deboli che cooperano.

Si pensa che i WIMP si siano formati naturalmente dopo il Big Bang, e devono essercene stati molti. Una spiegazione della materia oscura.

Questi WIMP hanno del potenziale acquisire l’universo Passa anche attraverso una sostanza ordinaria, ma in rari casi una di essa può entrare in collisione con il nucleo di un atomo. LZ è Caccia In quel preciso momento…

Il principio di funzionamento di LZ è semplice. È un serbatoio pieno di titanio 10 tonnellate di xeno liquido ultra puro.

I ricercatori hanno scelto lo xeno perché, come il gas nobile, può raggiungere livelli di purificazione molto elevati. Elimina la maggior parte delle impurità. L’esperimento prevede l’osservazione delle particelle che viaggiano nello spazio fino a raggiungere il centro della vasca.

Alcune di queste particelle si scontra con il nucleo Un atomo di xeno è come due palle da biliardo. Quando si verifica uno shock, a eruzione leggera Rilevato dai sensori LZ.

Quindi il compito dopo la collisione è analizzare le proprietà della luce risultante e dall’analisi scoprire che tipo di particella si è scontrata con l’atomo di xeno.

insieme a La pazienza del buddista BhikkhuI ricercatori di LZ ritengono che a un certo punto WIMP raggiungerà il fondo e colliderà con il nucleo di un atomo di xeno. LZ ha iniziato ad operare ad aprile e i primi risultati sono stati pubblicati all’inizio di luglio non l’hanno scoperto Effetti della materia oscura.

Una delle maggiori sfide di LZ è impedire l’ingresso di particelle indesiderate nel serbatoio di contaminazione. confusioneO impedisci a te stesso di vedere WIMP improvviso.

Se è WIMP, l’obiettivo è distruggere l’intera arena per allora. smise di apparire. Pertanto, è importante che la LZ sia sotterranea. I raggi cosmici continuano a bombardare l’atmosfera del pianeta, producendo particelle che possono raggiungere un rivelatore come l’LZ. segnali indesiderati.

Queste particelle si trovano a 1,5 chilometri sottoterra e non possono entrare in grandi quantità. Alcuni possono venire in mente, ma le possibilità sono grandi 10 milioni di volte meno.

Perché cercare la materia oscura?

“La scoperta della materia oscura potrebbe aiutare a risolvere il problema massa mancante‘ dice Kak. “E’ equivalente a capire di cosa è fatto Quasi il 30% dell’universo«.

Cook osserva anche: “La prima finestra da vedere è capire o scoprire l’argomento Oltre il modello standardOra è una stanza chiusa.

Il Modello Standard è la migliore descrizione delle particelle e delle forze che compongono la materia ordinaria. Tuttavia, questo modello spiega solo cosa è stato fatto nelle vicinanze 5% dell’universo. Un’altra domanda che sorge è se può essere utilizzato per rilevare la materia oscura attraverso il potere.

A tal proposito, i creatori di LZ “it impossibile Possiamo sfruttare il potere della materia oscura per i secoli a venire”.

“Non è chiaro quali benefici avranno le generazioni future dall’uso della materia oscura, ma queste cose esistono. Straordinariamente imprevedibile”. Ma a parte la missione principale di LZ, il laboratorio stesso è uno I progressi della scienza e della tecnologia.

L’analisi delle radiazioni e le tecnologie dei sensori stanno portando a innovazioni nell’industria alimentare farmaceutica sistema aritmetico Può essere utilizzato in campi come la medicina nucleare.

I creatori di LZ dicono: “Ma il bene più grande per l’umanità è la conoscenza”. “Siamo un po’ curiosi, programmati per scoprirlo Ecco come funziona il mondo attorno a noi.”

Di Carlos Serrano

BBC News World