شکست دانشمندان در شکار ماده تاریک آشکارساز زیرزمینی زنون بدون هیچ ردی باقی ماند

آزمایش ماده تاریک لوکس در عمق نزدیک به دوکیلومتری زیر سنگها در تاسیسات تحقیقات زیرزمینی استنفورد در داکوتای جنوبی قرار دارد و اکنون پژوهش خاموش خود در مورد این ماده گمشده را بدون جواب تکمیل کرده است.

دانشمندان مدعی بودند که حساسیت این ابزار بسیار بیشتر از اهداف پروژه است اما هیچ ردی از ذرات ماده تاریک مشاهده نکرد.

به اعتقاد آن‌ها، اگر این ماده وجود خارجی داشته باشد، آشکارساز لوکس با حساسیت فوق‌العاده خود می‌تواند آن را شناسایی کند. از این رو آن‌ها بسیاری از مدل‌های احتمالی برای ذرات ماده تاریک را رد کرده و راهنمایی‌های مهمی برای نسل بعدی آزمایشات ماده تاریک ارائه کردند.

اکنون با این نتایج، دانشمندان حساسیت ابزار را در سطح نهایی عملکرد قرار داده‌اند که چهار برابر بهتر از اهداف اولیه پروژه است.

محققان اطمینان دارند که ماده تاریک وجود دارد و آثار گرانش آن در گردش کهکشان‌ها و شیوه خم شدن نور در زمان سفر در کیهان قابل مشاهده است. اما هنوز هیچ ابزاری موفق به مشاهده مستقیم آن نشده است.

آشکارساز لوکس برای بررسی ذرات سنگین با تعامل ضعیف(WIMPs)که کاندید پیشرو نظری برای ذرات ماده تاریک هستند، طراحی شده است.

اگر این ایده صحت داشته باشد، میلیون‌ها ذره این چنینی در هر ثانیه از میان بدن انسان و همچنین زمین و سایر اجسام موجود در جهان عبور می‌کنند. اما از آنجایی که این ذرات از تعامل ضعیفی با ماده عادی برخوردار است، عبور شبح‌وار آن کاملا نامحسوس است.

آشکارساز لوکس از بیش از 300 کیلوگرم زنون سرد شده مایع تشکیل شده که حسگرهای قدرتمندی آن را برای تشخیص جرقه‌های ریز نور و بارهای الکتریکی منتشر شده بر اثر برخورد ذره WIMP با اتم زنون در مخزن فراگرفته‌اند.

موقعیت این ابزار در آزمایشگاه استنفورد در حدود دو کیلومتری اعماق زمین و درون یک مخزن آب فوق خالص 72 هزار گالنی، به حفظ آن در برابر پرتوهای کیهانی و سایر تابش‌هایی که می‌توانند در سیگنال‌های ماده تاریک تداخل ایجاد کنند، کمک می‌کند.

به گفته محققان، ماموریت 20 ماهه لوکس یکی از طولانی‌ترین آزمایشات در مورد ماده تاریک است.