DENVER —ผลึก Ultracold ที่ออกแบบมาเพื่อจับอนุภาคของสสารมืดที่อยู่ลึกลงไปใต้ดินนั้น สามารถตรวจพบได้ 3 ครั้ง นักฟิสิกส์รายงานวันที่ 13 เมษายนในการประชุม American Physical Society
นักวิจัยไม่มีหลักฐานเพียงพอที่จะบอกว่าพวกเขาได้ค้นพบอนุภาคสสารมืด แต่การค้นพบนี้มีคุณสมบัติเป็นเงื่อนงำที่หายากในการสืบเสาะที่น่าผิดหวังเพื่อทำความเข้าใจสารที่เข้าใจยากที่สุดของจักรวาล
“เราไม่เชื่อว่าผลลัพธ์นี้จะเพิ่มขึ้นถึงระดับการค้นพบ” Kevin McCarthy นักฟิสิกส์ MIT ผู้ทำประกาศกล่าว “แต่มันเรียกร้องให้มีการสอบสวนเพิ่มเติม”
สสารมืดทำให้นักวิทยาศาสตร์สับสนตั้งแต่ช่วงทศวรรษที่ 1930
ดาว ก๊าซ และฝุ่นของดาราจักรไม่สามารถอธิบายมวลของมันได้ทั้งหมด ดังนั้นนักดาราศาสตร์จึงคิดว่าสสารที่เข้าใจยากบางประเภทที่ไม่ดูดซับหรือปล่อยแสงจะต้องมีค่ามากกว่ามวลปกติมากกว่า 5 ต่อ 1 เนื่องจากนักดาราศาสตร์ไม่สามารถเห็นสสารมืดได้จริง พวกเขาไม่รู้ว่ามันทำมาจากอะไร
นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีได้เสนอแนวคิดบางประการเกี่ยวกับอนุภาคที่อาจประกอบขึ้นเป็นสสารมืด ซึ่งรวมถึงแนวคิดที่เรียกว่าอนุภาคขนาดใหญ่ที่มีปฏิสัมพันธ์เพียงเล็กน้อย หรือ WIMP ความหวังก็คือแม้ว่าสสารมืดมักจะไม่โต้ตอบกับสสารปกติ แต่ WIMP อาจทำเช่นนั้นเป็นครั้งคราว
การทดลองที่ทำให้การตรวจจับที่รายงานใหม่ได้รับการออกแบบมาเพื่อรับสัญญาณของ WIMP เมื่อโลกเคลื่อนผ่านทะเลสสารมืดของดาราจักร การค้นหาสสารมืดด้วยความเย็นประกอบด้วยเครือข่ายของผลึกซิลิกอนและเจอร์เมเนียมที่ถูกทำให้เย็นลงจนใกล้ศูนย์สัมบูรณ์ ตั้งอยู่ในห้องปฏิบัติการใต้ดิน Soudan ในมินนิโซตา อดีตเหมืองเหล็กที่อยู่ลึกลงไปกว่า 700 เมตรใต้พื้นผิว
หากมี WIMPs เราควรกระแทกนิวเคลียสของอะตอมซิลิกอนหรือเจอร์เมเนียมเป็นบางครั้ง ทำให้เกิดการปลดปล่อยพลังงานและการสั่นสะเทือนที่ตรวจพบได้ในคริสตัล พื้นดินหลายร้อยเมตรเหนือการทดลองนี้ป้องกันอนุภาคอื่นๆ เช่น โปรตอนและนิวตรอน ไม่ให้ไปถึงผลึกและกระตุ้นให้เกิดผลบวกที่ผิดพลาด
McCarthy รายงานว่าระหว่างเดือนกรกฎาคม 2550 ถึงกันยายน 2551
เครื่องตรวจจับผลึกซิลิกอนสองเครื่องจาก 11 เครื่องของการทดลองได้รับสัญญาณสามสัญญาณที่สอดคล้องกับสัญญาณที่คาดหวังจากปฏิกิริยา WIMP หากสัญญาณเกิดจาก WIMP McCarthy ประมาณการว่าอนุภาคสสารมืดจะมีน้ำหนักประมาณ 10 เท่าของมวลโปรตอน ซึ่งต่ำกว่าการประมาณการทางทฤษฎีหลายอย่าง ผลลัพธ์ยังปรากฏในบทความที่โพสต์ออนไลน์วันที่ 15 เมษายนที่ arXiv.org
ในขณะที่การติดตั้งใต้ดินของคริสตัลให้การป้องกันอย่างมากมาย อนุภาคที่ไม่ใช่ WIMP บางชนิด เช่น อิเล็กตรอนบนพื้นผิวของคริสตัล สามารถทำให้ผลลัพธ์ขุ่นมัวได้ นักวิจัยของ CDMS กล่าวว่าไม่น่าเป็นไปได้อย่างยิ่งที่เหตุการณ์สามเหตุการณ์จะปรากฏขึ้นจากแหล่งที่ไม่ใช่ WIMP
Richard Gaitskell นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยบราวน์เตือนว่า พลังงานที่ปล่อยออกมาจาก WIMP นั้นอยู่ที่ขีดจำกัดต่ำสุดของความไวของเครื่องตรวจจับ ทำให้การตรวจจับ WIMP ผิดพลาดมีโอกาสมากขึ้น นอกจากนี้เขายังกังวลว่าคริสตัลทั้งสองที่รับสัญญาณอาจมีความอ่อนไหวต่อผลบวกที่ผิดพลาดมากกว่าที่เหลือ
นักฟิสิกส์ของ CDMS Enectali Figueroa-Feliciano จาก MIT เข้าร่วม Gaitskell โดยยังคงระมัดระวังเกี่ยวกับข้อมูลใหม่ ในปี 2009 CDMS ได้ตีพิมพ์บทความที่รายงานว่าเครื่องตรวจจับเจอร์เมเนียมของมันได้ขัดขวาง WIMP ที่เป็นไปได้สองตัว แต่จากการวิเคราะห์เพิ่มเติมพบว่าพวกมันเป็นอิเล็กตรอนที่พื้นผิว “นี่เป็นธุรกิจที่ยากมาก” เขากล่าว “คุณไม่สามารถเริ่มกระโดดขึ้นและลงได้”
เขาจะมั่นใจมากขึ้นหากเครื่องตรวจจับได้รับสัญญาณ WIMP 10 หรือ 12 ตัวแทนที่จะเป็นเพียงสามตัว ถึงอย่างนั้น การตรวจจับขั้นสุดท้ายก็ยังต้องการการทดลองหลายครั้งทั่วโลกเพื่อมาบรรจบกันที่ลักษณะเดียวกันสำหรับอนุภาคสสารมืด
มีการทดลองอื่นๆ มากมายทั่วโลกที่เป็นกรณีนี้ หนึ่งในอิตาลีที่เรียกว่า DAMA ย่อมาจาก Dark Matter ได้อ้างสิทธิ์อย่างกล้าหาญในการตรวจจับสสารมืดซึ่งทำให้เกิดความสงสัยจากนักวิทยาศาสตร์หลายคน การทดลองอื่นๆ อ้างว่าพบสัญญาณจำนวนมากที่คล้ายกับการคำนวณ CDMS ล่าสุดนี้ แต่ยังไม่ได้ระบุอย่างแน่ชัดว่าพวกเขาได้สังเกต WIMP แล้ว
Katherine Freese นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์เชิงทฤษฎีจากมหาวิทยาลัยมิชิแกน ซึ่งบังเอิญเข้าร่วมการประชุมเชิงปฏิบัติการใน Ann Arbor เกี่ยวกับอนุภาคสสารมืดมวลต่ำกล่าวว่า “ฉันรู้สึกตื่นเต้นมากกว่าที่ควรจะเป็น แต่ก็ช่วยไม่ได้” “การทดลองหลายครั้งที่เห็นบางสิ่งในมวลเดียวกันนั้นค่อนข้างน่าตื่นเต้น”
ความยากลำบากคือการทดลองแต่ละครั้งใช้เทคนิคการตรวจหาที่แตกต่างกัน และมีโปรโตคอลของตัวเองในการแยกแยะ WIMP ออกจากเสียงพื้นหลัง ทำให้เปรียบเทียบผลลัพธ์ได้ยาก
“นี่เป็นช่วงเวลาที่ถกเถียงกันอยู่” McCarthy กล่าว “ทุกคนผลักดันเครื่องตรวจจับของพวกเขาให้ถึงขีดจำกัด”
สำหรับ CDMS เครื่องตรวจจับซิลิกอนที่พบสัญญาณเหล่านี้ไม่ได้รวบรวมข้อมูลอีกต่อไป นักวิจัยเพิ่งอัพเกรดโรงงาน Soudan ด้วยเครื่องตรวจจับเจอร์เมเนียมที่มีความไวสูง ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า เครื่องตรวจจับเจอร์เมเนียมจะย้ายไปยังบ้านใต้ดินใหม่ที่ลึกกว่าในซัดเบอรี รัฐออนแทรีโอ ซึ่งอยู่ใต้พื้นผิวประมาณ 2 กิโลเมตร
credit : reallybites.net kilelefoundationkenya.org fenyvilag.com felhotarhely.net brucealmighty.net cheapcurlywigs.net anonymousonthe.net tabletkinapotencjebezrecepty.com seriouslywtf.net hornyhardcore.net
