في أعماق تلال بلاك هيلز بولاية ساوث داكوتا ، في مرفق سانفورد للأبحاث تحت الأرض (SURF) ، وهو كاشف مبتكر وحساس فريد للمادة المظلمة ، خضعت تجربة LUX-ZEPLIN (LZ) ، بقيادة مختبر لورانس بيركلي الوطني ، لمرحلة اختبار عمليات الإطلاق وحصل على نتائجها الأولى.
تقرير الباحثون عن بداية عمل علمي كامل. أظهرت البيانات العلمية الأولى ، المنشورة في مقال على موقع تجربة LZ ، أن جميع الإعدادات تمت بشكل صحيح. الجهاز جاهز للبحث عن المادة المظلمة.
يقع LUX-ZEPLIN على عمق يزيد عن 1,5 كم في مركز أبحاث سانفورد تحت الأرض في ساوث داكوتا. تم تصميم التجربة لالتقاط الجسيمات الضخمة التي تتفاعل بشكل افتراضي ضعيفًا. يجب أن يحمي وضع المستشعرات تحت الأرض من الإشعاع الكوني ، الذي يمكن أن يغرق إشارات المادة المظلمة.
أساس الكاشف هو خزانان متداخلان من التيتانيوم يحتويان على حوالي 10 أطنان من الزينون السائل النقي للغاية. يتم عرضها باستخدام المضاعفات الضوئية (PEMs) القادرة على اكتشاف مصادر الضوء الضعيفة. يتم وضع حاويات الغاز في نظام كاشف أكبر لالتقاط الجسيمات التي يمكن أن تحاكي إشارة المادة المظلمة.
أوضح العلماء أن تصادم الجسيمات في الزينون يسبب وميضًا مرئيًا أو ومضات من الضوء ، والتي يتم تسجيلها بواسطة FEP. بالإضافة إلى ذلك ، ستؤدي مثل هذه التفاعلات أيضًا إلى إخراج الإلكترونات من ذرات الزينون ، مما يؤدي إلى انجرافها إلى أعلى الحجرة تحت تأثير المجال الكهربائي. هناك سيقومون بإنشاء وميض آخر ، مما يسمح بإعادة بناء الحدث المكاني. يحلل الباحثون خصائص التلألؤ (التلألؤ قصير العمر) لتحديد أنواع الجسيمات التي تتفاعل في الزينون.
المادة المظلمة غير مرئية لأنها لا تصدر الضوء أو تمتصه أو تبعثره ، فهي أساسية لفهمنا للكون. على سبيل المثال ، فإن وجود المادة المظلمة ، والتي تقدر أنها تشكل حوالي 85٪ من الكتلة الكلية للكون ، يحدد شكل وحركة المجرات.
حتى الآن ، لم يتمكن أحد من العثور على جسيمات المادة المظلمة. يعتقد الباحثون أن الكاشف الجديد ، والذي أصبح الأكثر حساسية في العالم ، سيساعد في حل هذه المشكلة. "نخطط لجمع حوالي 20 ضعفًا من البيانات في السنوات القادمة ، لذلك نحن في البداية. قال هيو ليبينكوت ، الباحث في جامعة كاليفورنيا في سانتا باربرا والمشارك في تجربة LZ: لدينا الكثير من العلوم التي يجب القيام بها ، وهو أمر مثير جدًا للاهتمام!
يمكنك مساعدة أوكرانيا في محاربة الغزاة الروس. أفضل طريقة للقيام بذلك هي التبرع بالأموال للقوات المسلحة لأوكرانيا من خلال الحفاظ على الحياة او من خلال الصفحة الرسمية NBU.
اشترك في صفحاتنا في Twitter و Facebook.
اقرأ أيضا: