Kuinka kiinni WIMP? Ei, en puhu luokan heikoimman lapsen kiusaamisesta, puhun heikosti vuorovaikutteisista massiivisista partikkeleista (nuo Nössöjä). Vaikka ne ovat määritelmänsä mukaan "massiivisia", ne eivät ole vuorovaikutuksessa sähkömagneettisen voiman kanssa (fotonien kautta), joten niitä ei voida "nähdä" ja ne eivät ole vuorovaikutuksessa voimakkaan ydinvoiman kanssa, joten atomiytimet eivät "tunne" niitä. Jos emme pysty havaitsemaan WIMP: itä näiden kahden voiman kautta, kuinka voimme koskaan toivoa niiden löytämistä? Loppujen lopuksi WIMP-teoreettisten teorioiden mukaan ne lentävät maan läpi lyömättä mitään, he ovat että heikosti vuorovaikutuksessa. Mutta joskus ne saattavat törmätä atomiytimiin, mutta vain jos ne törmäävät päin. Tämä on erittäin harvinainen tapaus, mutta LUX (Big Underground Xenon) -detektori haudataan 4800 jalkaa (1 463 metriä tai lähes mailia) maan alle vanhaan Etelä-Dakotan kultakaivokseen, ja tutkijat toivovat, että kun epäonninen WIMP törmää ksenoniin atomilla, salamavalo otetaan, mikä tarkoittaa ensimmäiset kokeelliset todisteet tummasta aineesta…
Maapallolta havaituilla galakseilla on omituisia ominaisuuksia. Suurin ongelma kosmologeille on ollut selittää miksi galakseilla (mukaan lukien Linnunrata) näyttää olevan enemmän massaa kuin voidaan havaita laskemalla tähtiä ja ottamalla huomioon pelkästään tähtien välinen pöly. Itse asiassa 96% maailmankaikkeuden massasta ei voida havaita. 22% tästä puuttuvasta massasta uskotaan olevan pimeässä aineessa (74% pidetään pimeänä energiana). Tumman aineen teoreettisuuden on oltava monimuotoinen. Massiivisten tähtitieteellisten kompaktaisten halo-esineiden (tähtitieteellisten kappaleiden, jotka sisältävät tavallista baryonista materiaalia, jota ei voida havaita; kuten neutronitähtien tai orvojen planeettojen), neutrinoiden ja WIMPS: n uskotaan kaikkien auttavan tätä puuttuvaa massaa. Monet kokeilijat ovat käynnissä kunkin tekijän havaitsemiseksi. Mustat reikät voidaan havaita epäsuorasti tarkkailemalla galaksien keskustassa tapahtuvaa vuorovaikutusta (tai gravitaatiolinssivaikutuksia). Neutriinoja voidaan havaita syvälle maan alla haudattuissa valtavissa nestesäiliöissä, mutta miten WIMP: t voidaan havaita? Vaikuttaa siltä, että WIMP-ilmaisimen on poistettava lehti neutriinoilmaisimen kirjoista - sen on aloitettava kaivaminen.
Säteilyn, kuten kosmisten säteiden aiheuttamien häiriöiden välttämiseksi, matalan energian ilmaisimet, kuten neutriino-teleskoopit, haudataan selvästi maanpinnan alapuolelle. Vanhat kaivoksen akselit tekevät ihanteellisista ehdokkaista, koska reikä on jo olemassa instrumentoinnin asettamista varten. Neutrinoilmaisimet ovat valtavia vesisäiliöitä (tai jotain muuta ainetta), joiden ulkopuolella on erittäin herkkiä ilmaisimia. Yksi sellainen esimerkki on Super Kamiokande -neutriinodetektori Japanissa, joka sisältää valtavan määrän ultrapuhdistettua vettä, paino 50 000 tonnia (kuvassa vasemmalla). Kun heikosti vuorovaikutuksessa oleva neutriino osuu vesimolekyyliin säiliössä, Cherenkov-säteily säteilee ja välähtää neutriino. Tämä on uuden LUX-tunnistimen takana oleva peruspää, joka käyttää 600 kiloa (272 kg) nestemäistä ksenonia, joka on suspendoitu 25 jalkaa korkeaan puhtaan veden säiliöön. Jos WIMP: itä on teoriapiirien ulkopuolella, toivotaan, että nämä heikosti vuorovaikutuksessa olevat massiiviset hiukkaset törmäävät päähän ksenoniatomin kanssa, ja kuten heidän kevyt serkkunsa, säteilevät valon salaman.
Robert Svoboda ja Mani Tripathi, UC Davis -professorit, ovat hankkineet 1,2 miljoonaa dollaria National Science Foundationin (NSF) ja Yhdysvaltain energiaministeriön hankkeen rahoituksesta (tämä on 50% tarvittavasta kokonaismäärästä). Verrattuna LHC: hen, joka maksaa miljardeja euroja rakennukselle, LUX on erittäin taloudellinen projekti, kun otetaan huomioon sen mahdollisuudet. Jos on olemassa kokeellista näyttöä WIMP-vuorovaikutuksesta, seuraukset ovat valtavat. Pystymme alkaa ymmärtää WIMP: ien alkuperää ja niiden jakautumista, kun maapallo pyyhkäisee mahdollisen tumman aineen halogeenin läpi, jonka epäsuorasti havaitaan olevan Linnunradalla.
Pimeän aineen havaitseminen “olisi suurin juttu antimateriaalin löytämisen jälkeen 1930-luvulla.”- professori Mani Tripathi, LUX-tutkija, UC Davis.
Etelä-Dakotan kultakaivos suljettiin vuonna 2000, ja vuonna 2004 aloitettiin alueen kehittäminen maanalaiseksi laboratorioksi. LUX on ensimmäinen suuri kokeilu, joka sijoitetaan sinne. Asennuksen toivotaan alkavan loppukesästä, kun vesi on pumpattu kaivoksesta.
Alkuperäinen lähde: UC Davis News
