어떻게 WIMP를 잡을 수 있습니까? 아니요, 수업 시간에 가장 약한 아이를 괴롭히는 것이 아니라 약하게 상호 작용하는 대규모 입자에 대해 이야기하는 것입니다.그 WIMPs). 그것들은 정의상“거대한”이지만, (광자를 통해) 전자기력과 상호 작용하지 않기 때문에“보이지”않을 수없고 강한 핵력과 상호 작용하지 않기 때문에 원자핵에 의해“느끼”질 수 없습니다. 이 두 힘을 통해 WIMP를 탐지 할 수 없다면 어떻게 탐지 할 수 있습니까? 결국, WIMP는 아무것도 치는 일없이 지구를 날고 있다는 이론이 있습니다. 그 약하게 상호 작용합니다. 그러나 때로는 원자핵과 충돌 할 수도 있지만 정면에서 충돌하는 경우에만 가능합니다. 이것은 매우 드문 일이지만 LUX (Large Underground Xenon) 감지기는 오래된 사우스 다코타 (South Dakota) 금광에 지하 4,800 피트 (1,463 미터 또는 거의 1 마일) 떨어진 곳에 매장 될 것이며, 과학자들은 운이 좋지 않은 WIMP가 크세논에 부딪 칠 때까지 희망을 갖고 있습니다 원자, 빛의 섬광이 포착되어 암흑 물질에 대한 최초의 실험적 증거…
지구에서 관측 된 은하에는 이상한 특성이 있습니다. 우주 론자들에게 가장 큰 문제는 왜 은하계를 포함한 은하계가 별을 세고 성간 먼지 만 설명함으로써 관측 할 수있는 것보다 더 많은 질량을 갖는 것으로 설명하는 것이 었습니다. 실제로 우주 질량의 96 %는 관측 될 수 없습니다. 이 결측 질량의 22 %는 "암흑 물질"로 유지되는 것으로 생각됩니다 (74 %는 "암흑 에너지"로 유지됨). 암흑 물질은 여러 형태를 취하도록 이론화되어 있습니다. 거대한 천문학적 소형 Halo Objects (중성자 별이나 고아 행성과 같이 관찰 할 수없는 일반적인 바론 물질을 함유 한 천체), 중성미자 및 WIMPS는 모두이 누락 된 질량에 기여하는 것으로 생각됩니다. 각 기고자를 감지하기위한 많은 실험이 진행 중입니다. 블랙홀은 은하 중심 (또는 중력 렌즈 효과)의 상호 작용을 관찰하여 간접적으로 감지 할 수 있지만, 지하 깊은 곳에 묻힌 거대한 수조에서 중성미자가 감지 될 수 있지만 어떻게 WIMP를 감지 할 수 있습니까? WIMP 검출기는 중성미자 검출기의 책에서 잎을 가져와야합니다. 파기 시작해야합니다.
우주 광선과 같은 방사선의 간섭을 피하기 위해 중성미자 "망원경"과 같은 저에너지 감지기가 지표면 아래에 묻혀 있습니다. 구식 광산 샤프트는 계측을 설정할 구멍이 이미 있으므로 이상적인 후보가됩니다. 뉴트리노 검출기는 외부에 매우 민감한 검출기가있는 거대한 물 (또는 다른 물질) 용기입니다. 그러한 예 중 하나는 일본의 Super Kamiokande 중성미자 검출기로, 무게가 50,000 톤에 달하는 대량의 초순수를 포함합니다 (사진 왼쪽). 약하게 상호 작용하는 중성미자가 탱크의 물 분자에 부딪히면 Cherenkov 방사선이 번쩍이고 중성미자가 감지됩니다. 이것은 새로운 대형 지하 크세논 (LUX) 검출기의 기본 원리로 25 피트 높이의 순수한 물 탱크에 현탁 된 600 파운드 (272 kg)의 액체 크세논을 사용할 것입니다. 만약 WIMP가 이론의 영역을 넘어서 존재한다면, 약하게 상호 작용하는이 거대한 입자들이 크세논 원자와 정면으로 충돌하고 그들의 경량 사촌처럼 빛의 섬광을 방출 할 것으로 기대된다.
UC Davis 교수 인 Robert Svoboda와 Mani Tripathi는이 프로젝트를 위해 NSF (National Science Foundation)와 미국 에너지 부 기금에서 120 만 달러를 확보했습니다 (이는 총 요구량의 50 %). LUX (Large Hadron Collider)를 구축하는 데 수십억 유로가 소요되는 LUX (Large Hadron Collider)와 비교할 때 LUX는 발견 할 수있는 범위를 고려한 매우 경제적 인 프로젝트입니다. WIMP 상호 작용에 대한 실험적 증거가 있다면 그 결과는 엄청날 것입니다. 우리는 은하수에 존재하는 것으로 간접적으로 관찰되는 암흑 물질 후광을 지구가 휩쓸면서 WIMP의 기원과 분포를 이해하기 시작할 수있을 것입니다.
암흑 물질 감지 "1930 년대 반물질을 찾은 이래 가장 큰 거래였습니다.– UC Davis의 LUX 공동 수사관 Mani Tripathi 교수.
사우스 다코타의 금광은 2000 년에 문을 닫았고 2004 년에는 지하 실험실로이 사이트를 개발하기 시작했습니다. LUX는 최초의 대규모 실험이 될 것입니다. 광산에서 물이 펌핑 된 후 늦은 여름에 설치가 시작되기를 바랍니다.
원본 출처 : UC Davis News
