Uzyskano rekordowe zimno. Naukowcy gotowi na polowanie na ciemną materię?
Zespół naukowców z University of Minnesota Twin Cities osiągnął przełom w jednym z najbardziej zaawansowanych eksperymentów fizyki cząstek. Projekt Super Cryogenic Dark Matter Search został schłodzony do temperatury bazowej, ekstremalnie niskiego poziomu, niezbędnego do uruchomienia nadprzewodzących detektorów.
Mowa o temperaturze zaledwie tysięcznych części stopnia powyżej zera absolutnego, czyli setki razy niższej niż w przestrzeni kosmicznej. Osiągnięcie tego poziomu oznacza przejście eksperymentu z fazy budowy do etapu badań naukowych.
Celem SuperCDMS jest wykrycie cząstek ciemnej materii, niewidzialnej substancji stanowiącej około 85% materii we Wszechświecie. Choć nie została dotąd bezpośrednio zaobserwowana, jej istnienie wynika z licznych obserwacji kosmologicznych i jest kluczowe dla zrozumienia ewolucji kosmosu.
Laboratorium znajdujące się ponad dwa kilometry pod ziemią
Aby zminimalizować zakłócenia, detektory umieszczono w SNOLAB, laboratorium znajdującym się ponad dwa kilometry pod ziemią, w czynnej kopalni niklu. Dodatkową ochronę zapewnia specjalna, czterometrowa osłona z ultraczystego ołowiu i polietylenu, blokująca promieniowanie gamma oraz neutrony.
Równolegle badacze opracowali zaawansowane algorytmy analizy danych, które mają pomóc w szybkim wychwytywaniu potencjalnych sygnałów ciemnej materii. Zespół kierowany przez Priscilla Cushman podkreśla, że tak niskie temperatury otwierają dostęp do zupełnie nowego zakresu poszukiwań, szczególnie dla najlżejszych cząstek.
W najbliższych miesiącach rozpocznie się etap uruchamiania i kalibracji detektorów. Oprócz poszukiwań ciemnej materii eksperyment może przynieść dane o rzadkich izotopach, nieznanych wcześniej energiach oraz potencjalnie nowych oddziaływaniach cząstek.
SuperCDMS to międzynarodowy projekt wspierany m.in. przez amerykańskie i kanadyjskie instytucje naukowe, który może znacząco przybliżyć fizyków do rozwiązania jednej z największych zagadek współczesnej nauki.
Źródło: University of Minnesota
Czytaj też: Isar Aerospace wyniesie misję do sprzątania kosmicznych śmieci
Grafika tytułowa: ThisisEngineering / Unsplash
