Nuovi risultati dell'esperimento CDMS II

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Non è un segreto che gli astronomi affermino che la maggior parte del nostro universo è fatto di materia oscura che non può essere prontamente rilevata. Dalle osservazioni di Fritz Zwicky sui gruppi di coma degli anni '20 che suggerivano che sarebbe stata necessaria una massa aggiuntiva per tenere insieme il gruppo, alle curve di rotazione piatte delle galassie, alla lente in luoghi come il Bullet Cluster, tutti i segni indicano che nessuno dei due emette né assorbe qualsiasi forma di luce che possiamo rilevare. Una possibile soluzione era che questa materia mancante fosse ordinaria, ma la materia fredda fluttuava nell'universo. Questa forma era chiamata oggetti aureo compatto astrofisico massiccio, o MACHO, ma gli studi per cercarli erano relativamente vuoti. L'altra opzione era che questa materia oscura non era così varietà da giardino. Proponeva l'idea di particelle ipotetiche che erano molto massicce, ma interagivano solo raramente. Queste particelle erano soprannominate WIMP (per particelle voluminose che interagivano debolmente). Ma se queste particelle interagissero così debolmente, rilevarle sarebbe una sfida.

Un ambizioso progetto, noto come Cryogenic Dark Matter Search, ha tentato di rilevare una di queste particelle dal 2003. Oggi hanno fatto un grande annuncio.

L'esperimento si trova a mezzo miglio sotterraneo nella miniera di Soudan, nel Minnesota settentrionale. Il rilevatore è tenuto qui per proteggerlo dai raggi cosmici. I rivelatori sono realizzati in germanio e silicio che, se colpiti da un potenziale WIMP, si ionizzeranno e risuoneranno. La combinazione di queste due caratteristiche consente al team di ottenere alcune informazioni sul tipo di particella che ha scatenato l'evento. Per eliminare ulteriormente i falsi rilevamenti, i rivelatori sono tutti raffreddati a poco sopra lo zero assoluto, il che impedisce la maggior parte del "rumore" causato dal jittering casuale degli atomi grazie alla loro temperatura.

Sebbene in precedenza il rivelatore non avesse trovato segni di alcuna materia oscura, ha fornito la comprensione dei livelli di fondo nella misura in cui il team si sentiva sicuro di poter iniziare a distinguere i veri eventi. Ciononostante, i falsi positivi delle collisioni di neutroni hanno richiesto al team di "buttare all'incirca 2/3 dei dati che potrebbero contenere WIMP, perché questi dati conterrebbero troppi eventi di fondo".

La revisione più recente dei dati ha riguardato il set 2007-2008. Dopo aver accuratamente pulito i dati relativi al maggior numero di eventi falsi e il più possibile il rumore di fondo, il team ha scoperto che rimanevano due eventi di rilevamento. Il significato di questi due rilevamenti è stato il risultato della conferenza di oggi.

Sebbene la presenza di questi due rilevamenti dall'8 / 5 e il 27/10/2007, non potesse essere esclusa come autentici rilevamenti della materia oscura, la presenza di solo due rilevamenti non era abbastanza statisticamente significativa da essere in grado di distinguersi veramente dal rumore di fondo . Come ha descritto il riassunto dei risultati del team, “In genere ci deve essere meno di una possibilità su mille del segnale dovuto allo sfondo. In questo caso, un segnale di circa 5 eventi avrebbe soddisfatto questi criteri. " In quanto tale, esiste solo una probabilità 1: 4 che si sia trattato di un vero caso di rilevamento di WIMP.

L'astronomo divenne scrittore, Phil Plait lo mise leggermente più succintamente in un tweet; "I discorsi sulla materia oscura del CDMS indicano due segnali, ma non sono statisticamente abbastanza forti da dire" qui sia materia oscura ". Dannazione."

Per maggiori informazioni:

Liveblogging di Conference di Cosmic Variance

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