Znanstveniki bodo po več kot desetletju ponovno poskusili "ujeti" temno snov

Prihodnost človeškega razumevanja narave se skriva na skrajnih mejah, piše portal Popular Mechanics.

Po eni strani si znanstveniki in inženirji prizadevajo zgraditi fuzijske reaktorje, katerih temperature daleč presegajo tiste na Soncu.

Za to, da bi morda lahko le ugotovili, kaj je temna snov, ki predstavlja kar 85 odstotkov vse materije v vesolju, pa morajo ustvariti naprave, ki snov resnično ohladijo.

Prejšnji mesec je eksperiment Super Cryogenic Dark Matter Search (SuperCDMS) v laboratoriju SNOLAB — ki se nahaja v aktivnem rudniku niklja blizu Sudburyja v kanadski provinci Ontario — uradno dosegel temperature le nekaj tisočink stopinje nad absolutno ničlo, kar je več stokrat hladneje od vesolja.

Pri takšni temperaturi se gibanje, ki ga povzroča toplota, skoraj povsem ustavi, kar je izjemno koristno, kadar imate opravka z nečim, kar ne absorbira svetlobe in komajda sodeluje z običajno snovjo.

Nekaj tehničnih podrobnosti

SuperCDMS, nameščen malo več kot 2 kilometra pod zemeljskim površjem, je valjasta struktura velikosti približno 4 krat 4 metre, izdelana iz izjemno čistega svinca in polietilena visoke gostote. Svinec blokira gama sevanje, polietilen pa zmanjšuje aktivnost nevtronov.

V njem so nameščeni detektorji iz silicija in germanija, ki so namenjeni zaznavanju trenutno le teoretičnih delcev, imenovanih WIMP - šibko interagirajoči masivni delci – za katere menijo, da bi lahko bili vir temne snovi.

Zadnji tovrstni eksperiment zaključen pred več kot desetletjem

SuperCDMS ni prvi tovrstni detektor. Gre za nadaljevanje cele vrste kriogenih (nizko temperaturnih; op. p.) eksperimentov za iskanje temne snovi, ki segajo v pozna 90. leta preteklega stoletja.

Zadnji tovrstni eksperiment so zaključili leta 2015.

SuperCDMS je od svojih predhodnikov boljši skoraj v vseh pogledih in se ponaša z "vodilno občutljivostjo na svetu".

Ta omogoča zaznavanje delcev z maso med polovico mase protona in petkratno maso protona.

"Z bistveno več senzorji na posameznem detektorju, novimi simulacijskimi orodji in z rekonstrukcijo, podprto z umetno inteligenco, bodo podatki veliko bogatejši, kot smo prvotno načrtovali," je v izjavi za javnost dejal Noah Kurinsky, raziskovalec iz kalifornijskega raziskovalnega centra SLAC National Accelerator Laboratory.

Kako detektor deluje?

Če bo delec temne snovi vstopil v detektor, naj bi trčil v atom v kristalni mreži in ga zanihal, to pa bi sprožilo gibanje elektronov skozi kristal.

To gibanje bi, zahvaljujoč izjemno čistemu okolju - ultra nizkim temperaturam, učinkovitemu ščitenju pred gama sevanjem in visoko prečiščenim detektorjem iz germanija in silicija - znanstveniki lahko zaznali.

Če se bo to zgodilo, bo to prvo neposredno opazovanje temne snovi.

Na morda prelomno odkritje pa bo treba še malo počakati, saj bo ekipa v naslednjih mesecih optimizirala napravo.

Nato pa se bo po več kot desetletju čakanja začelo zares, piše portal.