Nằm sâu dưới Black Hills của South Dakota, tại Cơ sở Nghiên cứu Dưới lòng đất Sanford (SURF), một máy dò vật chất tối có độ nhạy sáng tạo và duy nhất, thí nghiệm LUX-ZEPLIN (LZ), do Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Berkeley dẫn đầu, đã trải qua giai đoạn thử nghiệm khởi động hoạt động và nhận được kết quả đầu tiên.
Các nhà nghiên cứu báo cáo về sự khởi đầu của một công trình khoa học chính thức. Dữ liệu khoa học đầu tiên, được công bố trong một bài báo trên trang web thí nghiệm LZ, cho thấy rằng tất cả các cài đặt đã được thực hiện chính xác. Thiết bị đã sẵn sàng để tìm kiếm vật chất tối.
LUX-ZEPLIN nằm sâu hơn 1,5 km tại Trung tâm nghiên cứu lòng đất Sanford ở Nam Dakota. Thí nghiệm được thiết kế để nắm bắt các hạt bụi, các hạt khối lượng lớn tương tác yếu theo giả thuyết. Việc đặt các cảm biến dưới lòng đất sẽ bảo vệ chúng khỏi bức xạ vũ trụ, có thể làm át đi các tín hiệu vật chất tối.
Cơ sở của máy dò là hai bình titan lồng nhau chứa khoảng 10 tấn xenon lỏng rất tinh khiết. Chúng được xem bằng cách sử dụng ống nhân quang (PEM) có khả năng phát hiện các nguồn sáng yếu. Các thùng chứa khí được đặt trong một hệ thống máy dò lớn hơn để bắt các hạt có thể bắt chước tín hiệu vật chất tối.
Các nhà khoa học giải thích sự va chạm của các hạt trong xenon gây ra hiện tượng nhấp nháy hoặc chớp sáng có thể nhìn thấy được. Ngoài ra, những tương tác như vậy cũng sẽ đánh bật các electron ra khỏi nguyên tử xenon, khiến chúng trôi lên đỉnh của buồng dưới tác động của điện trường. Ở đó, họ sẽ tạo ra một đèn flash khác, cho phép tái tạo lại sự kiện không gian. Các nhà nghiên cứu phân tích các đặc điểm của scintillation (sự phát quang trong thời gian ngắn) để xác định các loại hạt tương tác trong xenon.
Vô hình vì nó không phát ra, hấp thụ hay tán xạ ánh sáng, vật chất tối là nền tảng cho sự hiểu biết của chúng ta về vũ trụ. Ví dụ, sự hiện diện của vật chất tối, được ước tính chiếm khoảng 85% tổng khối lượng của vũ trụ, quyết định hình dạng và chuyển động của các thiên hà.
Cho đến nay, chưa ai có thể tìm thấy các hạt vật chất tối. Các nhà nghiên cứu tin rằng máy dò mới, trở nên nhạy cảm nhất trên thế giới, sẽ giúp giải quyết vấn đề này. “Chúng tôi có kế hoạch thu thập dữ liệu nhiều hơn khoảng 20 lần trong những năm tới, vì vậy chúng tôi chỉ mới bắt đầu. Hugh Lippincott, một nhà nghiên cứu tại Đại học California ở Santa Barbara và là một người tham gia thí nghiệm LZ, cho biết:
Bạn có thể giúp Ukraine chiến đấu chống lại những kẻ xâm lược Nga. Cách tốt nhất để làm điều này là quyên góp quỹ cho Các lực lượng vũ trang của Ukraine thông qua Cuộc sống tiết kiệm hoặc thông qua trang chính thức NBU.
Đăng ký các trang của chúng tôi trong Twitter và Facebook.
Đọc thêm: