Как хващате WIMP? Не, не говоря за тормоз над най-слабото дете в клас, аз говоря за слабо взаимодействащи масивни частици (тези Страхливци). Въпреки че са „масивни“ по дефиниция, те не взаимодействат с електромагнитната сила (чрез фотони), така че не могат да бъдат „виждани“ и не взаимодействат със силната ядрена сила, така че не могат да бъдат „усещани“ от атомни ядра. Ако не можем да открием WIMP точки чрез тези две сили, как е възможно изобщо да се надяваме да ги открием? В крайна сметка, WIMPs теоретично могат да летят през Земята, без да удрят нищо, те са че слабо взаимодействащи. Но понякога те могат да се сблъскат с атомни ядра, но само ако се сблъскат челно. Това е много рядко срещано явление, но големият подземен детектор на ксенон (LUX) ще бъде погребан 4 800 фута (1463 метра или близо една миля) под земята в стара златна мина в Южна Дакота и учените се надяват, че когато нещастен WIMP се натъкне на ксенон атом, светкавица светлина ще бъде уловена, означаваща първите експериментални доказателства за тъмната материя…
Галактиките, наблюдавани от Земята, имат някои странни качества. Най-големият проблем на космолозите е да обяснят защо галактиките (включително Млечният път) изглежда имат по-голяма маса, отколкото може да се наблюдава, като се броят звезди и се отчита единствено междузвездният прах. Всъщност 96% от масата на Вселената не може да бъде наблюдавана. Смята се, че 22% от тази липсваща маса се държи в "тъмна материя" (74% се държи като "тъмна енергия"). Тъмната материя е теоретично да приеме много форми. Масивни астрономически компактни ореоли (астрономически тела, съдържащи обикновен барионов материал, който не може да се наблюдава; като неутронни звезди или осиротели планети), неутрино и WIMPS всички се считат, че допринасят за тази липсваща маса. В момента се провеждат много експерименти за откриване на всеки участник. Черните дупки могат да бъдат открити индиректно чрез наблюдение на взаимодействията в центъра на галактиките (или гравитационните ефекти на лещите), неутрино могат да бъдат открити в огромни резервоари с течност, заровени дълбоко под земята, но как могат да бъдат открити WIMP? Изглежда WIMP детектор трябва да извади лист от книгите на неутрино детектора - той трябва да започне да копае.
За да се избегнат смущения от радиация, като космически лъчи, детекторите с ниска енергия като неутрино „телескопи“ са погребани доста под земната повърхност. Старите шахтни шахти са идеални кандидати, тъй като дупката вече е там, за да се постави уреда. Нейтриновите детектори са огромни контейнери с вода (или някакъв друг агент) с високо чувствителни детектори, разположени отвън. Един такъв пример е детекторът за неутрино Super Kamiokande в Япония, който съдържа огромно количество ултра пречистена вода с тегло 50 000 тона (на снимката вляво). Докато слабо взаимодействащото неутрино удря водна молекула в резервоара, се излъчва миг на радиация на Черенков и се открива неутрино. Това е основният принцип зад новия голям подземен детектор на ксенон (LUX), който ще използва 600 фунта (272 кг) течен ксенон, суспендиран във висок 25 футов резервоар с чиста вода. Ако WIMP съществуват отвъд сферите на теорията, се надяваме, че тези слабо взаимодействащи масивни частици ще се сблъскат главата с ксенонов атом и подобно на техните леки братовчеди излъчват светкавица.
Робърт Свобода и Мани Трипати, професори от UC Дейвис, са осигурили 1,2 милиона долара от Националната научна фондация (NSF) и САЩ, Министерство на енергетиката за финансиране на проекта (това е 50% от общото количество). В сравнение с големия адронов колайдер (LHC), който струва милиарди евро за изграждане, LUX е изключително икономически проект, като се има предвид обхвата на това, което може да открие. Ако има експериментални доказателства за WIMP взаимодействие, последствията ще бъдат огромни. Ще можем да започнем да разбираме произхода на WIMPs и тяхното разпространение, докато Земята преминава през възможния ореол на тъмната материя, който косвено се наблюдава, че съществува в Млечния път.
Откриване на тъмна материя “би било най-голямата сделка от откриването на антиматерия през 30-те години.”- професор Мани Трипати, сътрудник на LUX, UC Davis.
Златната мина в Южна Дакота е затворена през 2000 г. и през 2004 г. започва работа по разработването на обекта в подземна лаборатория. LUX ще бъде първият голям експеримент, който ще бъде настанен там. Надява се инсталацията да започне в края на лятото, след като водата е изпомпана от рудника.
Оригинален източник: UC Davis News
