Forskere forfiner søgen efter mørkt stof

Forskere fra Lunds Universitet i Sverige, blandt andre, har udviklet en mere effektiv teknik i søgen efter spor om mørkt stof i universet. De kan nu analysere meget større mængder af de data, der genereres på CERN.

På CERNs forskningsfacilitet, en lang række eksperimenter er i gang med protoner, der kolliderer i LHC-acceleratoren med næsten lysets hastighed. Mængden af ​​data stiger konstant, efterhånden som speederens kapacitet forbedres. Imidlertid, det er sværere at behandle og opbevare de enorme mængder data, der produceres. Derfor er der en løbende evaluering af, hvilke data forskerne skal undersøge nærmere.

"Hvis vi ikke er forsigtige, vi kan ende med at kassere data, der indeholder spor til helt nye partikler, som vi endnu ikke er klar over, såsom partikler, der danner mørkt stof, " forklarer Caterina Doglioni, en partikelfysiker ved Lunds Universitet og medlem af ATLAS-eksperimentet på CERN.

Hun er en af ​​forskerne bag en nylig undersøgelse med fokus på bedre at bruge CERNs enorme mængder data. I stedet for at registrere al information fra eksperimentet og derefter analysere den på et senere tidspunkt, meget af dataanalysen udføres på kort tid, så en meget mindre del af hændelsen bibeholdes. Denne teknik, som også er blevet brugt af andre LHC-eksperimenter, giver forskere mulighed for at optage og gemme mange flere begivenheder, der kunne indeholde spor af nye partikler.

Håbet er at finde tegn på hidtil ukendte partikler, der kunne være bærere af kræfter, der kunne skabe en forbindelse mellem synligt og mørkt stof, ifølge Doglioni. "Disse nye partikler, som vi kalder 'mediatorpartikler' kan desintegrere til ekstremt kortlivede par af kvarker, altså selve byggestenene til protonerne og neutronerne i atomer. Når kvarker går i opløsning, der dannes en type partikelbruser, som vi faktisk kan detektere med vores instrumenter, " siger Caterina Doglioni.

Forskermiljøet har længe søgt svar om det undvigende mørke stof, der udgør en stor del af vores univers. Kun 5 procent af universet er stof, som vi i øjeblikket er i stand til at opfatte og måle. De resterende 95 procent er uudforskede og omtalt som mørkt stof og mørk energi.

Blandt andet, denne antagelse er baseret på det faktum, at galakser roterer, som om der var væsentligt mere stof end det, vi kan se. Mørkt stof siges at udgøre 27 procent af universet, mens 68 procent er mørk energi - anses for at være det, der får universet til konstant at accelerere i sin fortsatte udvidelse. Forskere har erklæret den 31. oktober "Den mørke stofs dag, "en dag med mange begivenheder dedikeret til mørkt stof over hele verden.

"Vi ved, at mørkt stof eksisterer. Normalt, det passerer gennem vores måleinstrumenter, men kan ikke registreres, men i forbindelse med vores forskning håbede vi at se produkterne af partikler forbundet med det, " siger Caterina Doglioni.

Hun tør ikke spå om, hvor lang tid der kan gå, før der kommer et gennembrud i jagten på mørkt stof. I mellemtiden Doglioni bemærker, at forskningsinitiativer giver spin-off-effekter, efterhånden som de skrider frem. Viden om, hvordan man behandler disse enorme mængder data er også værdifuld uden for forskningsmiljøet, og har ført til lanceringen af ​​forskellige samarbejder med industrien.