Materie întunecată: prima dovadă ne-a fost trimisă

O posibilă, dar neconfirmată încă, semnalare a materiei întunecate a fost identificată de cercetătorii care operează experimentul LUX-ZEPLIN (LZ), unul...

Materie întunecată: prima dovadă ne-a fost trimisă

Conform Descopera: O posibilă, dar neconfirmată încă, semnalare a materiei întunecate a fost identificată de cercetătorii care operează experimentul LUX-ZEPLIN (LZ), unul dintre cele mai avansate detectoare construite vreodată pentru a căuta această componentă misterioasă a universului. Evenimentul, produs de o singură particulă, a stârnit entuziasmul echipei, dar experții subliniază că sunt necesare mai multe date pentru a exclude o explicație bazată pe zgomotul de fond.nnMateria întunecată, despre care se estimează că reprezintă aproximativ 85% din materia din Univers, rămâne un mister. Existența sa este dedusă din efectele sale gravitaționale asupra materiei vizibile, însă, prin faptul că nu interacționează cu lumina, nu poate fi observată direct. Experimentul LZ folosește un rezervor masiv de xenon lichid ultrapur, situat la 1.500 de metri sub pământ, într-o mină din Dakota de Sud, SUA. Această adâncime protejează detectorul de interferențele razelor cosmice, care ar putea masca semnalele de materie întunecată.nn

Un semnal neobișnuit de la detectorul LZ

nnIpoteza principală consideră materia întunecată compusă din particule masive cu interacțiuni slabe, cunoscute sub numele de WIMP-uri. Acestea ar putea, teoretic, să se ciocnească cu nucleele atomice din detector, provocând o mică strălucire. Provocarea majoră în detectarea acestor evenimente o reprezintă radiația naturală, fie din mediul înconjurător, fie din componentele detectorului însuși, care poate genera semnale similare.nnEvenimentul denumit LZ230616, observat de experimentul LZ, pare a se distinge de semnalele obișnuite de fond. Datele preliminare indică o particulă cu o masă considerabil mai mare decât a protonului, iar modul în care s-a produs interacțiunea nu se aliniază cu comportamentul cunoscut al semnalelor de fond. Sam Eriksen, cercetător la Universitatea din Bristol, a declarat: „Acest eveniment se evidențiază față de celelalte. L-am observat într-o regiune în care rata evenimentelor de fond este extrem de scăzută, iar evenimentul nu se comportă așa cum ne-am aștepta de la acestea. Pe scurt, este posibil să fi observat ceva nou”.nn

Necesitatea datelor suplimentare pentru confirmare

nnCu toate acestea, experții avertizează că ar putea fi vorba de un eveniment de fond extrem de rar. Semnalul are o semnificație statistică de 2,6 sigma, mult sub pragul de 5 sigma considerat standardul pentru o descoperire în fizica particulelor. Acest lucru înseamnă că există o șansă de aproximativ 1 la 200 ca evenimentul să fie o simplă fluctuație a zgomotului de fond.nnEchipa LZ va continua colectarea datelor. Evenimentul suspect a fost înregistrat în date obținute pe parcursul a 370 de zile de funcționare. Până în 2028, experimentul ar trebui să acumuleze un volum suficient de informații pentru a confirma sau infirma natura neobișnuită a acestui semnal. Eriksen a menționat că, chiar și cu datele planificate până în 2028, interacțiunile materiei întunecate sunt așteptate să fie atât de rare încât s-ar putea înregistra doar câteva astfel de evenimente.nnDacă se va demonstra că evenimentul provine de la un fenomen de fond necunoscut, descoperirea ar fi interesantă din punct de vedere științific. Totuși, dacă se va confirma ca fiind prima dovadă solidă a existenței particulelor WIMP, consecințele pentru înțelegerea universului ar fi revoluționare. Rezultatele preliminare au fost prezentate la conferința TeV Particle Astrophysics 2026 din Japonia, iar un studiu a fost trimis spre publicare în Physical Review Letters, urmând să fie disponibil și pe platforma arXiv.

Sursa: Descopera