Conform Descopera: O posibilă primă dovadă a existenței materiei întunecate a fost identificată de cercetătorii care lucrează la experimentul LUX-ZEPLIN (LZ), unul dintre cele mai sensibile detectoare de materie întunecată construite vreodată. Deși nu este încă o confirmare definitivă, un eveniment neobișnuit, produs de o singură particulă, a stârnit entuziasmul în comunitatea științifică.
Materia întunecată, despre care se estimează că reprezintă aproximativ 85% din materia din Univers, rămâne un mister. Ea nu interacționează cu lumina, ceea ce o face imposibil de observat direct, însă existența sa este sugerată de efectele gravitaționale asupra materiei vizibile.
Detalii despre experimentul LZ
Experimentul LZ utilizează un rezervor cu xenon lichid ultrapur, amplasat la aproximativ 1.500 de metri sub pământ, în cadrul Sanford Underground Research Facility din Dakota de Sud, SUA. Această adâncime este crucială pentru a proteja detectorul de radiațiile cosmice, care ar putea genera semnale confundabile cu cele căutate.
Una dintre teoriile principale despre materia întunecată postulează existența unor particule masive, denumite WIMP (Weakly Interacting Massive Particles). Acestea ar putea interacționa foarte slab cu materia obișnuită, provocând un recul al nucleelor atomice și generând o mică strălucire, detectabilă. Totuși, radiația naturală din mediu sau din detector poate produce semnale similare.
Un eveniment neobișnuit
Evenimentul, denumit LZ230616, se distinge prin caracteristicile sale. Datele sugerează o particulă cu o masă de peste 200 de ori mai mare decât protonul, iar modul în care s-a produs interacțiunea nu se aliniază cu comportamentul cunoscut al semnalelor de fond.
„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”, a declarat Sam Eriksen, cercetător la Universitatea din Bristol, Anglia.
Totuși, cercetătorii iau în considerare și explicații mai puțin spectaculoase, cum ar fi un eveniment de fond extrem de rar. Semnalul are o semnificație statistică de 2,6 sigma, mult sub pragul de 5 sigma necesar pentru a declara o descoperire în fizica particulelor. Aceasta înseamnă că există o șansă de aproximativ 1 la 200 ca evenimentul să fie explicat prin zgomotul de fond.
Nevoia de mai multe date
Echipa LZ va continua să colecteze date. Evenimentul a fost identificat în informații obținute pe parcursul a 370 de zile, iar până în 2028 se anticipează strângerea unui volum de date suficient pentru a determina dacă este vorba de ceva cu adevărat nou.
„Chiar și în datele pe care LZ este proiectat să le colecteze până în 2028, interacțiunile materiei întunecate sunt atât de rare încât am putea observa cel mult câteva asemenea evenimente”, a precizat Eriksen.
Dacă se va dovedi că evenimentul provine dintr-un fenomen de fond necunoscut, descoperirea va fi interesantă. În cazul în care reprezintă prima dovadă solidă a existenței WIMP-urilor, consecințele pentru fizica particulelor ar fi revoluționare. Rezultatele au fost prezentate la conferința TeV Particle Astrophysics 2026 din Japonia.
Sursa: Descopera
