Σωματίδιο-μυστήριο σε πείραμα της Νότιας Ντακότα αναζωπυρώνει το κυνήγι της σκοτεινής ύλης
Το πείραμα LZ κατέγραψε ένα ασυνήθιστο σήμα που δεν εξηγείται από την κανονική ύλη, προκαλώντας το ενδιαφέρον της διεθνούς επιστημονικής κοινότητας.
Μία ανεξήγητη αλληλεπίδραση σωματιδίου, που εντοπίστηκε βαθιά κάτω από την επιφάνεια της γης στη Νότια Ντακότα, έχει προκαλέσει έντονη κινητικότητα στη διεθνή επιστημονική κοινότητα. Σύμφωνα με ενημέρωση του Γραφείου Επιστημών του αμερικανικού υπουργείου Ενέργειας, το πείραμα LUX-ZEPLIN (LZ) κατέγραψε ένα μεμονωμένο συμβάν το οποίο δεν συνάδει με τα γνωστά σήματα της κανονικής ύλης.
Παρόλο που οι ερευνητές διευκρινίζουν πως δεν έχουν ανακαλύψει ακόμη τη σκοτεινή ύλη –η οποία εκτιμάται ότι αποτελεί το 85% της ύλης του Σύμπαντος– χαρακτηρίζουν το εύρημα ως την πιο ενδιαφέρουσα ένδειξη που έχει καταγραφεί ποτέ από τον συγκεκριμένο ανιχνευτή. Το περιστατικό προέκυψε κατά την ανάλυση δεδομένων 220 ημερών, από τον Μάρτιο του 2023 έως τον Απρίλιο του 2024.
Η στατιστική σημασία του ευρήματος υπολογίζεται στα 2,6 σίγμα, γεγονός που σημαίνει ότι η πιθανότητα το σήμα να προκλήθηκε από γνωστές πηγές υποβάθρου ανέρχεται περίπου στο 0,5%. Στη σωματιδιακή φυσική βέβαια, απαιτείται επίπεδο 5 σίγμα για να αναγνωριστεί επισήμως μια ανακάλυψη. Ο Ρικ Γκέιτσκελ, καθηγητής του Πανεπιστημίου Brown και εκπρόσωπος του LZ, τόνισε πως «είδαμε κάτι ενδιαφέρον» στην περιοχή όπου αναμένεται η σκοτεινή ύλη, ωστόσο απαιτούνται περαιτέρω στοιχεία για ασφαλή συμπεράσματα.
Αν η αλληλεπίδραση οφείλεται πράγματι σε σκοτεινή ύλη, το υποψήφιο σωματίδιο θα μπορούσε να είναι ένα WIMP με μάζα μεγαλύτερη από 200 GeV/c². Ο επικεφαλής της μελέτης, Σαμ Έρικσεν από το Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ, υπογράμμισε πως η ομάδα του εξέτασε εξαντλητικά κάθε πιθανή πηγή ψευδούς σήματος. Ο ανιχνευτής LZ λειτουργεί σε βάθος ενός μιλίου στις εγκαταστάσεις Sanford Underground Research Facility, χρησιμοποιώντας δέκα τόνους υγρού ξένου για την ανίχνευση σωματιδίων, προστατευμένος από τις κοσμικές ακτίνες.