Detektor XENON1T, ki je največje iskanje "težke" temne snovi, je izključil obstoj lahkih oblik temne snovi in "omagal" prve namige o obstoju nepričakovano težkih delcev te skrivnostne snovi, so povedali udeleženci projekta na tiskovni konferenci v italijanskem laboratoriju Gran Sasso.
"Zaenkrat je mogoče reči samo eno stvar - ta prekleti delček se še vedno skriva pred nami. Po eni strani nismo našli sledi njegovega obstoja v masnem območju do 200 GeV. Po drugi strani pa naši modeli ne izključujejo obstoja težjih WIMP-jev. To imamo celo v podatkih, čeprav je njihov statistični pomen majhen - le ena sigma, in verjamem, da to ni nesreča, "je dejala Elena Aprile, uradna predstavnica sodelovanja XENON1T.
Svet za temnim zaslonom
Dolgo časa so znanstveniki verjeli, da je vesolje sestavljeno iz snovi, ki jo vidimo, in ki je osnova vseh zvezd, črnih lukenj, meglic, grozdov in planetov. Toda prva opažanja hitrosti zvezd v bližnjih galaksijah so pokazala, da se zvezde na njihovem obrobju gibljejo v njih z neverjetno veliko hitrostjo, kar je bilo približno 10-krat več, kot so pokazali izračuni na podlagi mase vseh zvezd v njih.
Razlog za to je po mnenju znanstvenikov danes bila tako imenovana temna snov - skrivnostna snov, ki predstavlja približno 75% mase snovi v vesolju. Običajno ima vsaka galaksija približno 8–10-krat več temne snovi kot njen vidni bratranec in ta temna snov drži zvezde na mestu in jim preprečuje, da bi se razkropile.
Danes so skoraj vsi znanstveniki prepričani o obstoju temne snovi, vendar njene lastnosti, poleg očitnega gravitacijskega vpliva na galaksije in grozdne skupine, ostajajo skrivnost in predmet polemike med astrofiziki in kozmologi. Znanstveniki že dalj časa domnevajo, da je sestavljen iz super težkih in "hladnih" delcev - "wimps", ki se nikakor ne manifestirajo, razen s privabljanjem vidnih grozdov snovi.
Znanstveniki danes poskušajo najti take delce z velikanskimi podzemnimi detektorji, napolnjenimi z popolnoma čistim ksenonom. Jedra atomov žlahtnega plina so, kot so znanstveniki prej domnevali, morala na poseben način vplivati na "wimps", kar je bilo mogoče zaznati z opazovanjem utripov svetlobe znotraj utekočinjenega ksenona.
Promocijski video:
V zadnjih dveh desetletjih so znanstveniki ustvarili približno ducat takšnih detektorjev z naraščajočo prostornino in maso, pri čemer nobeden od njih ni mogel zaznati sledi interakcij ksenona in WIMP. Posebni upi so bili pripeti na projekt XENON1T - detektor, ki je bil leta 2014 zgrajen v italijanskem laboratoriju Gran Sasso in vsebuje rekordnih 3,5 tone ksenona, kar je približno 10-krat večja od mase vseh njegovih konkurentov.
Ključ vesolja
Prvi rezultati, ki jih je novembra lani predstavila ekipa XENON1T, so se spet izkazali za "nič" - ekipa več kot sto fizikov iz 21 držav sveta v zelo širokem razponu množic in energij ni našla nobenih pomembnih sledi obstoja "WIMP-jev".
Aprile in njeni sodelavci so danes predstavili rezultate analize celotnega nabora podatkov, ki je na splošno potrdila njihove predhodne ugotovitve, z nekaj manjšimi izjemami. Kot ugotavljajo znanstveniki, jim je uspelo izključiti možnost obstoja svetlobnih "WIMP" z masami od 6 do 30 GeV in praktično ničelne možnosti zaznavanja delcev z maso do 200 GeV.
Po drugi strani podatki, ki so jih zbrali, ne nasprotujejo in po besedah same Aprile kažejo, da imajo delci temne snovi v resnici veliko večjo maso, kot so predvidevali prej fiziki.
»Naša naloga je zdaj zelo preprosta - še naprej moramo opazovati, hkrati pa znižati raven hrupa in povečati občutljivost. Kot se mi zdi, bomo po naslednji posodobitvi detektorjev bodisi lahko odšli na VIMP, bodisi bomo končno zaprli vprašanje njihovega obstoja, «nadaljuje fizik.
Po njenih besedah udeleženci XENON1T že sestavljajo novo različico detektorja, masa ksenona, v kateri se bo povečala na štiri tone, raven motenj pa se bo zmanjšala vsaj 10-krat. Njegova namestitev bo končana letos, prve znanstvene podatke pa bo prejel sredi leta 2019.
