PICO -detektor for mørkt stof mere følsom end forventet

Selvom det er usynligt for vores teleskoper, mørkt stof er kendt ved sine tyngdekraftseffekter i hele universet. Det mørke stofs natur er ukendt, men konsensus i astrofysikken og partikelfysikens samfund er, at det mørke stof består af nye grundlæggende partikler, forbundet med et ukendt fysikområde. For at opdage dette mørke stof, forskere bruger instrumenter kaldet boblekamre, blandt andre strategier. Og nu har et team lavet en, der har verdens bedste følsomhed til dato, kommer ind 17 gange så meget som sin seneste forgænger.

"Denne følsomhed betyder, at vi kan bygge en større detektor og køre den længere med forventning om, at der ikke vil være baggrund fra andre former for stråling, sagde David Asner, Chefforsker for partikelfysik ved Department of Energy's Pacific Northwest National Laboratory og medlem af PICO Collaboration.

Fordi fysikere ikke kan "se" mørkt stof, de skal finde noget, der vil advare dem, hvis mørkt stof støder ind i det, sådan hvordan en bevægelsesfølsom alarm skriger, når den flyttes. Boblekamre gør dette. Fyldt med en væske holdt lige under kogetemperaturen, bobler bryder ud, når en lille partikel med lige nok energi rammer kammeret. Og fysikere ved lidt om mørkt stof, så de søger efter en række forskellige former. Medlemmer af PICO-videnskabsteamet leder efter en bestemt type kaldet spin-afhængige WIMP'er. Det meget følsomme boblekammer er fyldt med en fluorholdig væske, der reagerer ved at danne en boble, når en neutron fra visse former for stråling pløjer igennem. De teoretiserer, at hvis - eller hvornår - en af ​​disse WIMP'er gør det, boblekammeret vil også registrere denne partikel af mørkt stof.

"Vi kender ikke arten af ​​interaktioner mellem mørkt stof og almindeligt stof. PICO giver en unik sonde og mulighed for opdagelse, sagde Asner.