เราพูดกันตลอดว่าสสารมืดนั้นหายากมาก นักดาราศาสตร์บอกว่าพวกเขาสามารถเห็นผลกระทบของมัน - เช่นเลนส์ความโน้มถ่วงหรือความโค้งที่น่าทึ่งของแสงที่เกิดขึ้นเมื่อดาราจักรขนาดใหญ่นำแสงไปข้างหน้าจากกาแลคซีอื่นที่อยู่ด้านหลัง แต่การกำหนดสิ่งที่เป็นปัญหาคือการพิสูจน์ที่เข้าใจยาก และเมื่อพิจารณาว่าเป็นส่วนใหญ่ของสสารของจักรวาลมันจะเป็นการดีถ้าได้รู้ว่าสสารมืดดูเหมือนอะไร
การทดลองใหม่ที่ถูกเรียกเก็บเงินเป็นเครื่องตรวจจับสสารมืดที่มีความอ่อนไหวที่สุดในโลกใช้เวลาสามเดือนในการค้นหาหลักฐานของการมีปฏิสัมพันธ์ของอนุภาคขนาดใหญ่ที่อ่อนแอ (WIMP) ซึ่งอาจเป็นพื้นฐานของสสารมืด จนถึงตอนนี้ไม่มีอะไร แต่นักวิจัยเน้นว่าพวกเขาเพิ่งเริ่มทำงาน
“ ตอนนี้เราเข้าใจเครื่องมือและภูมิหลังของมันแล้วเราจะยังคงทำการทดสอบข้อมูลสำหรับผู้สมัครที่มีปัญหาเรื่องสสารมืดมากขึ้นเรื่อย ๆ ” แดนแมคคินซีย์นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยเยลผู้เป็นหนึ่งในผู้ทำงานร่วมกัน LUX) เครื่องตรวจจับ
LUX ทำงานหนึ่งไมล์ (1.6 กิโลเมตร) ใต้โลกในศูนย์วิจัยใต้ดิน Sanford ซึ่งเป็นของรัฐซึ่งตั้งอยู่ในเซาท์ดาโคตา ตำแหน่งใต้ดินเหมาะสำหรับงานประเภทนี้เนื่องจากมีการรบกวนจากอนุภาครังสีคอสมิกเล็กน้อย
“ หัวใจสำคัญของการทดลองคือถังไทเทเนียมสูงหกฟุตที่เต็มไปด้วยซีนอนเหลวเกือบหนึ่งในสามส่วนซึ่งเย็นลงถึงลบ 150 องศาฟาเรนไฮต์ หาก WIMP ชนกับซีนอนอะตอมมันจะถอยกลับจากอะตอมซีนอนอื่น ๆ และปล่อยโฟตอน (แสง) และอิเล็กตรอน อิเล็กตรอนถูกดึงขึ้นโดยสนามไฟฟ้าและโต้ตอบกับชั้นซีนอนของก๊าซซีนอนบาง ๆ ที่ด้านบนของถังปล่อยโฟตอนมากขึ้น "ห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอเรนซ์บาร์กลีย์กล่าวซึ่งนำไปสู่การปฏิบัติการที่ Sanford
“ เครื่องตรวจจับแสงที่ด้านบนและด้านล่างของถังแต่ละคนสามารถตรวจจับโฟตอนเดียวดังนั้นตำแหน่งของสัญญาณโฟตอนสองอัน - ที่จุดปะทะกันอีกอันที่ด้านบนของถัง - สามารถระบุตำแหน่งได้ภายใน ไม่กี่มิลลิเมตร พลังงานของการโต้ตอบสามารถวัดได้อย่างแม่นยำจากความสว่างของสัญญาณ”
ความไวของ LUX สำหรับ WIMPs มวลต่ำนั้นดีกว่าเครื่องตรวจจับอื่น ๆ มากกว่า 20 เท่า ที่กล่าวว่าเครื่องตรวจจับไม่สามารถยืนยันคำแนะนำที่เป็นไปได้ของ WIMP ที่พบในการทดลองอื่น ๆ
“ เหตุการณ์ WIMP ที่มีผู้สมัครจำนวนน้อยสามคนที่เพิ่งรายงานในเครื่องตรวจจับซิลิกอนเย็นพิเศษน่าจะผลิตได้มากกว่า 1,600 เหตุการณ์ในเครื่องตรวจจับขนาดใหญ่ของ LUX หรือมากกว่าหนึ่งครั้งในทุกๆ 80 นาทีในการวิ่งเมื่อเร็ว ๆ นี้”
อย่างไรก็ตามอย่าแตะปุ่มนั้น LUX วางแผนที่จะค้นหาเพิ่มเติมในอีกสองปีข้างหน้า นอกจากนี้ Sanford Lab กำลังเสนอการทดสอบ LUX-ZEPLIN ที่ละเอียดอ่อนยิ่งขึ้นซึ่งจะมีความไวมากกว่า LUX ถึง 1,000 เท่า ยังไม่มีคำพูดใดที่เมื่อ LUX-ZEPLIN ลงจากพื้น
ที่มา: Lawrence Berkeley National Laboratory
