رئيس مجلس الإدارة هدى عوض
WIMPs

ينضم كاشف المادة المظلمة الأكثر حساسية في العالم إلى البحث عن WIMPs

يتم تشغيل أكثر أجهزة الكشف عن المادة المظلمة حساسية في العالم ، وهي جاهزة للتعامل مع أحد أكثر الألغاز المحيرة في الكون. مع حساسية تزيد 50 مرة على الأقل عن سابقاتها ، فإن تجربة LUX-ZEPLIN (LZ) تكمن بهدوء على بعد ميل واحد تحت الأرض ، في انتظار علامات هذه الجسيمات الافتراضية.

في الجزء الأكبر من قرن من الزمان ، أدرك العلماء أن ملاحظاتنا للكون لا تتطابق مع ما يتوقعه النموذج القياسي. هناك أدلة متزايدة على كمية هائلة من المادة غير المرئية التي تؤثر على الأشياء التي يمكننا رؤيتها من خلال الجاذبية. ولكن من المحبط أن هذه “المادة المظلمة” المزعومة لا تزال بعيدة المنال عن الاكتشاف المباشر.

وهذا ليس من قلة المحاولة. على مدى عقود ، كانت العديد من التجارب تبحث عن إشارات بطرق مختلفة ، دون زقزقة. ومع ذلك ، فإن النتائج الفارغة ليست باهتة تمامًا – فكل منها يساعد على استبعاد الجسيمات المرشحة ذات الكتل المعينة أو الخصائص الأخرى ، مما يضيق نطاق البحث عن الجيل التالي من أجهزة الكشف عن المادة المظلمة.

والآن بدأ الجيل الأخير في الاشتعال. تجربة LUX-ZEPLIN ، كما يوحي الاسم ، هي خليفة تجربتين سابقتين ، LUX و ZEPLIN ، لكن هذه التجربة أكثر حساسية بمقدار 50 مرة على الأقل لإشارات المادة المظلمة المحتملة من أسلافها.

تبحث LZ عن نوع معين من المادة المظلمة المرشحة تسمى الجسيمات الضخمة ضعيفة التفاعل (WIMPs) ، والتي يُفترض أنها نشأت في الكون المبكر وستظل معلقة حتى اليوم. إذا كان الأمر كذلك ، فسوف يتفاعلون مع المادة العادية من خلال الجاذبية والقوة النووية الضعيفة ، مما ينتج عنه الشذوذ الفلكي المرتبط بالمادة المظلمة.

أثناء تجولهم حول الكون ، تتجاهل هذه WIMPs في الغالب المادة الطبيعية ، مروراً بالكواكب بأكملها وحتى نحن. لكن في بعض الأحيان ، يجب أن يصطدم المرء بنواة الذرة ، مما ينتج عنه إشارة يمكن اكتشافها باستخدام المعدات المناسبة.

و LZ هي المعدات المناسبة. تتضمن التجربة حجمًا هائلاً من الذرات ليصطدم بها WIMPs ، وتحيط بها كواشف لمراقبة أي أحداث من هذا القبيل. الهدف عبارة عن خزان من الزينون السائل شديد النقاء ، وإذا تم إزعاجه من خلال WIMP المتجول ، فإنه يعطي وميضًا من الضوء ويقرع الإلكترون ، وكلاهما يمكن التقاطه بواسطة المستشعرات الموجودة في الخزان. تم بناء المنشأة على بعد 1.5 كيلومتر (0.9 ميل) تحت الأرض ومغطاة بخزان كبير من الماء ، للحماية من الجسيمات الأخرى مثل النيوترونات التي تنتج إيجابيات كاذبة.

اترك رد

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.