Miklós
-5 °C
-2 °C
Index - In English In English Eng

Aranybányában keresnek sötétanyagot

2012.11.21. 19:07 Módosítva: 2012.11.21. 23:52
Hamarosan megkezdődhet a sötétanyag-vadászat abban az elhagyott dél-dakotai aranybányában, ahol rövidesen üzembe helyezik a világ legérzékenyebb detektorát. Az adatgyűjtés a szakemberek reményei szerint februárban veszi kezdetét.

A nagy földalatti xenondetektor (LUX) az elhagyott Homestake-aranybányában, 1,6 kilométeres mélységben működik majd, ahol 2001-ben 125 év után hagytak fel a nemesfém-kitermeléssel. A berendezés segítségével tudósok azt próbálják majd kideríteni, hogy mi is valójában a világegyetem 25 százalékát kitöltő és tömegének 80 százalékát adó sötét anyag, amely nem bocsát ki fényt vagy detektálható sugárzást, csupán gravitációs hatásával ad életjelt magáról.

A földalatti laboratórium építése több mint három évvel ezelőtt kezdődött. Azért kell a kísérletet 1,6 kilométeres mélységben végezni, mert ha a Föld felszínén próbálnák meg kimutatni a sötét anyagot, a mérések eredményeit eltorzítaná a szuperérzékeny detektorokat érő kozmikus sugárzás. Ez év nyarán eresztették le a telefonfülke nagyságú detektort az egykori bányába, a művelet két napot vett igénybe.

A kozmikus sugárzás mellett a LUX-ot meg kell óvni a környező kőzetek természetes radioaktív sugárzásától is, ezért néhány nappal ezelőtt a detektort 6 méter magas és 7,6 méter átmérőjű rozsdamentes acéltartályba eresztették, amelyet 265 ezer liter ultratiszta, deionizált vízzel töltöttek meg. Ezután kezdődhetett meg a detektor elektronikai rendszerének tesztelése, ami több hetet vesz igénybe.

Maga a detektor egy 1,98 méter magas és 0,9 méter átmérőjű, duplafalú titáncilinder, amely egyharmad tonna, mínusz 106 fokra lehűtött és ezáltal cseppfolyósított xenont tartalmaz. A LUX-kísérletben részt vevő tudósok a sötétanyagot alkotó részecskék, úgynevezett WIMP-ek és a xenon-atomok ütközését próbálják majd regisztrálni a detektoron belül, amelynek során két felvillanást lehet a feltételezések szerint észlelni: az első magát a becsapódást jelzi, a másodikat, egy erősebbet a karambol során felszabaduló elektronok okozzák, amelyeket felfele sodor a detektoron belül kialakuló erős elektromos mező.

Az adatgyűjtés februárban kezdődik, és ha minden a tervek szerint halad, a kísérlet révén többet megtudhatnak a világegyetem keletkezéséről.

„Fantasztikus felfedezéseket tehetünk" – hangsúlyozta  Harry Nelson, a Kaliforniai Egyetem Santa Barbara-i tagintézményének professzora, a LUX-kísérlet vezető kutatója. A szuperszimmetria (SUSY) elmélete szerint minden részecskének van egy nagyobb tömegű, szuperpárja. Ilyen részecske a WIMP (Weakly Interacting Massive Particle, gyengén kölcsönható, tömeggel rendelkező elemi részecske), amely a sötét anyagot alkothatja. A WIMP a legkisebb tömegű szuperpartner, tömege minimum százszor nagyobb a protonénál.