Elektromanyetik radyasyon yaymaz ve kimse ne olduğunu gerçekten bilmez, ancak bu bir Avrupalı araştırmacı ekibinin, bilim adamlarının oluşturan karanlık maddenin doğasını tespit etmek ve belirlemek için kullanacağı bir cihaz geliştirmesini engellemedi 1 / Evrenimizin kütlesinin 4'ü.
Zaragoza Üniversitesi (UNIZAR) ve Institut d'Astrophysique Spatiale'den (IAS, Fransa) araştırmacılar, teorik çalışmalara dayanarak karanlık maddenin doğası hakkında varsayımlar yaptılar ve sonucu saptamak için “parıldayan bolometre” adı verilen bir cihaz geliştirdiler maddenin dedektör içindeki madde ile etkileşimi.
“Bugün Fizikteki en büyük zorluklardan biri, Evrenin meselesinin dörtte birini oluştursa bile, doğrudan gözlenemeyen karanlık maddenin gerçek doğasını keşfetmek. Bu yüzden onu geliştirdiğimiz gibi prototipler kullanarak tespit etmeye çalışmalıyız ”diyor UNIZAR'ın Nükleer Fizik ve Astropartiküller Laboratuvarı araştırmacısı Eduardo García Abancéns, SINC'e anlatıyor.
García Abancéns, Institut d'Astrophysique Spatiale (Fransa'daki CNRS-Paris-Güney Üniversitesi) ile Üniversite arasındaki uluslararası işbirlikçi bir girişim olan ROSEBUD projesi üzerinde çalışan bilim insanlarından biridir. Samanyolu'nda karanlık madde avına odaklanan Zaragoza ...
Bilim adamları, son on yıldır Huesca'daki Canfranc Yeraltı Laboratuvarı'nda çeşitli kriyojenik detektörler geliştirdikleri (mutlak sıfıra yakın sıcaklıklarda çalışan? 273.15 ° C) bu görev üzerinde çalışıyorlar. En sonuncusu, bu durumda, karanlık madde detektörü olarak hareket eden bizmut, çimlenme ve oksijenden (BGO: Bi4Ge3O12) oluşan kristal bir “sintilatör” içeren 46 gramlık bir cihaz olan “parıldayan bolometre” dir.
Doğal olarak, herhangi bir karanlık madde detektörü kurmak için, araştırmacılar karanlık maddenin doğası hakkında bazı varsayımlar yapmak zorunda kaldılar. Araştırmacılar tarafından geliştirilen tespit tekniği, karanlık maddenin ana bileşeni olarak WIMP'ler (Zayıf Etkileşen Masif Parçacıklar) olarak adlandırılan parçacıklara işaret eden bir dizi teorik çalışmaya dayanmaktadır.
García Abancéns, “Bu algılama tekniği, çeşitli teorik modellere göre karanlık maddenin varlığını açıklayan dedektör ve varsayımsal WIMP'ler arasındaki etkileşimin ürettiği ışığın ve ısının eşzamanlı ölçümüne dayanmaktadır” diye açıklıyor.
Araştırmacı, çeşitli parçacıkların sintilasyonundaki farkın, bu yöntemin, WIMP'lerin üreteceği sinyaller ve çeşitli arka plan radyasyon elemanları (alfa, beta veya gama parçacıkları gibi) tarafından üretilen sinyaller arasında ayrım yapmasını sağladığını açıklar.
Üretilen küçük ısı miktarını ölçmek için dedektör mutlak sıfıra yakın sıcaklıklara soğutulmalı ve kurşun ve polietilen tuğlalarla güçlendirilmiş ve Tobazo dağının altında barındırıldığı için kozmik radyasyondan korunan bir kriyojenik tesis kurulmalıdır. Canfranc yeraltı laboratuvarında.
“Yeni parıldayan bolometre mükemmel performans gösterdi, karanlık maddeyi aramak için deneylerde bir dedektör ve ayrıca bu deneylerde arka plan radyasyonunu izlemek için bir gama spektrometresi (bu tür radyasyonu ölçen bir cihaz) olduğunu kanıtladı” diyor García Abancéns.
Parıldayan bolometre şu anda Fransa'nın Orsay Üniversite Merkezi'nde, ekibin cihazın ışık toplamasını optimize etmek ve diğer BGO kristalleriyle denemeler yapmak için çalıştığı yer.
Son zamanlarda Optik Malzemeler dergisinde yayınlanan bu çalışma, Avrupa EURECA projesinin (Avrupa Yeraltı Nadir Olay Kalorimetresi Dizisi) bir parçasıdır. 16 Avrupa kurumunun yer aldığı bu girişim (Zaragoza Üniversitesi ve IAS dahil), bir tonluk bir kriyojenik dedektör inşa etmeyi ve bunu önümüzdeki on yıl boyunca Evrenin karanlık maddesini avlamak için kullanmayı amaçlıyor.
Kaynak: FECYT (İspanya)
