Дълбоко под земята: експериментът LUX-ZEPLIN пренаписва правилата в епичното търсене на тъмната материя

Тъмната материя е невидимата субстанция, която съставлява по-голямата част от масата на Вселената, но все още не знаем точно от какво е съставена тя.

Това изследване поставя безпрецедентни граници за WIMP частиците, ускорява търсенето на тъмна материя и отваря нови възможности за открития в фундаменталната физика, изтъква Science Daily.

Дълбоко под земята в Южна Дакота експериментът LUX-ZEPLIN (LZ) се превръща в най-чувствителния детектор за тъмна материя в света, като пренаписва правилата за разгадаването на една от най-големите мистерии във физиката.

LZ се намира почти една миля под земята в подземното изследователско съоръжение Sanford Underground Research Facility, за да е защитен от космически лъчи и фонови смущения. Основният детектор съдържа 10 тона течен ксенон, изолиран в титаниеви резервоари, където учените търсят сблъсъци между този ксенон и хипотетични частици WIMP (слабо взаимодействащи масивни частици), които се явяват водещи кандидати за тъмна материя. Всяко такова взаимодействие би създало слаб светлинен сигнал, който LZ улавя с висока прецизност.

Чувствителността на LZ идва от многослойната защита срещу фалшиви сигнали: външни детектори проследяват неутрони и други частици, радонът се следи, а техники като „осоляване“ добавят фалшиви сигнали, за да се избегне несъзнателна пристрастност при анализа.

LZ е международен проект с около 250 учени от 38 институции, включително UCSB, и комбинира експертиза от физици, постдокторанти и студенти в началото на кариерата им. Проектът не само търси тъмна материя, но и е способен да открива редки явления във физиката, като слънчеви неутрино и редки разпади на ксенонови изотопи.