Converted Missile lanceert militaire satelliet om ruimtevaartuigen en puin te volgen

In de zoektocht naar het begrip van donkere materie hebben wetenschappers nu bepaald dat de effectieve grootte van donkere materiedeeltjes - hoe sterk hun interacties met reguliere materie zijn - kleiner moet zijn dan we dachten.

Met behulp van de XENON1T-detector voor donkere materie hebben onderzoekers experimentele resultaten geproduceerd die de strengste limiet tot nu toe bepalen voor de effectieve grootte van donkere materiedeeltjes. Deze detector, het meest gevoelige instrument in zijn soort, was in staat om deze parameter te beperken tot 4.1X10-47 vierkante centimeter, wat 1-biljoenste van 1-biljoenste van een centimeter in het kwadraat is. Bovendien, omdat twee achtergrondgebeurtenissen - zoals radonverontreiniging, neutronen geproduceerd in de detectoromgeving of gammastralenbesmetting - voorspeld werden in de detector, maar geen enkele deed, suggereert dit dat donkere materiedeeltjes kleiner zijn dan verwacht, Ethan Brown , een lid van de XENON Collaboration en fysicus aan het Rensselaer Polytechnic Institute in New York, zei tegen ProfoundSpace.org.

Dit komt omdat, legde hij uit, omdat ze geen onderscheid kunnen maken tussen signalen van donkere materie en achtergrondsignalen, "als we een signaal van een donkere materie hadden gezien, hadden we de grootte ervan kunnen meten, maar omdat we het niet konden zien, kunnen we alleen maar zeggen dat het om kleiner te zijn dan "dit bedrag", zei Brown, hij gaf het voorbeeld dat, als er twee signalen zouden worden gedetecteerd, deze zouden worden toegeschreven aan de twee voorspelde achtergrondgebeurtenissen, maar omdat er geen gebeurtenissen werden gedetecteerd, achtergrond of donkere materie, donkere materie "deeltjes" moeten kleiner zijn dan ze hadden verwacht. [The Search for Dark Matter in Pictures]

Deze experimentele resultaten werden maandag (28 mei) gepresenteerd tijdens een seminar in het Gran Sasso Underground Laboratory (LNGS) in Italië. De detector gebruikt vloeibaar xenon en wanneer een deeltje van de donkere stof botst met een xenonkern, als de modellen van de wetenschappers correct zijn, zou de botsing een kleine lichtflits moeten produceren - een zeldzame gelegenheid om donkere materie te "observeren".

Onderzoekers theoretiseren dat donkere materie vijf keer zo overvloedig is als gewone materie, maar we begrijpen nog steeds heel weinig over de geheimzinnige substantie. Veel wetenschappers vermoeden echter dat donkere materie bestaat uit lichamen die "zwak interagerende massieve deeltjes" of "WIMP's" worden genoemd - deeltjes die een minimale reactie hebben wanneer ze gewone materie tegenkomen (zoals het zwakke licht dat flitst wanneer WIMPs door een dichte verzameling xenon gaan) . Hoewel het bestaan ā€‹ā€‹van WIMP's nog niet is bevestigd, is het een leidende beschrijving van het ongrijpbare, onzichtbare materiaal.

"We hebben nu de strakste limiet voor wat bekend staat als 'de WIMP-nucleondwarsdoorsnede', die een maat is voor de effectieve grootte van donkere materie, of hoe sterk hij interageert met normale materie, 'zei Brown in de a-verklaring. "Met deze resultaten hebben we nu veel nieuwe theoretische modellen van donkere materie getest en de sterkste beperkingen aan deze modellen tot nu toe gesteld." [Dark Matter and Dark Energy Explained (Infographic)]

Deze experimentele resultaten zijn het resultaat van 279 dagen aan gegevens, Elena Aprile, een projectleider van Columbia University, toegevoegd in de verklaring. Naar aanleiding van dit experiment zullen onderzoekers ernaar streven om achtergrondgebeurtenissen zoals radonverontreiniging in het systeem te verminderen, volgens de verklaring. Op deze manier zal het systeem nog kleinere, zeldzamere interacties van deze mysterieuze 'deeltjes' kunnen detecteren.

Donkere materie en donkere energie zijn ongrijpbare, onzichtbare verschijnselen die wetenschappers al lang aan het jagen zijn. Zullen donkere materie en donkere energie ooit daadwerkelijk worden gezien?

  • Ja, het is slechts een kwestie van tijd en technologie om deze ongrijpbare doelen te zien.
  • Misschien, maar wetenschappers kunnen de ontdekking jarenlang bespreken voordat het wordt geaccepteerd.
  • Nee, er zijn enkele dingen in dit universum die mensen niet mogen begrijpen.
  • Krijg resultaten Deel dit