Công Nghệ

Máy dò vật chất tối ở độ sâu 1,6 km

Châu MỹMột cỗ máy trị giá 60 triệu USD nằm bên dưới những ngọn núi ở Nam Dakota có thể khám phá bản chất của vật chất tối, một trong những bí ẩn lớn nhất trong vật lý.

Thí nghiệm Vật chất Tối LUX-ZEPLIN (LZ) tại Cơ sở Nghiên cứu Ngầm Sanford ở Nam Dakota.  Ảnh: UCL

Thí nghiệm Vật chất Tối LUX-ZEPLIN (LZ) tại Cơ sở Nghiên cứu Ngầm Sanford ở Nam Dakota. Hình ảnh: UCL

Nằm sâu gần một dặm bên dưới Black Hills của Nam Dakota, thí nghiệm LUX-ZEPLIN (LZ) được vận hành bởi một nhóm 250 nhà khoa học, đứng đầu là Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Berkeley (LZ). Berkeley Lab), đã thành công vượt qua giai đoạn thử nghiệm trong quá trình khởi động. Nhiệm vụ của chiếc máy là lần đầu tiên phát hiện ra các hạt tạo nên vật chất tối.

Máy dò bãi đáp bắt đầu hoạt động từ tháng 12 năm 2021. Kết quả trên phản ánh 60 ngày vận hành đầu tiên của máy. Kevin Lesko, phát ngôn viên của dự án LZ và là nhà vật lý của Phòng thí nghiệm Berkeley cho biết: “Chúng tôi đã sẵn sàng và mọi thứ đều ổn. “Đây là một máy dò phức tạp với nhiều bộ phận và tất cả đều hoạt động như mong đợi.”

Vật chất tối chiếm khoảng 85% vật chất đã biết trong vũ trụ, nhưng vì loại vật chất này không tương tác với ánh sáng nên các nhà nghiên cứu không thể quan sát được. Tương tự, bất kỳ hạt nào tạo nên vật chất tối không tương tác mạnh với vật chất khác. Trên thực tế, cách duy nhất các nhà khoa học có thể suy ra sự tồn tại của vật chất tối là thông qua ảnh hưởng hấp dẫn của nó, để các ngôi sao không rơi ra khỏi thiên hà khi đang quay. Các nhà nghiên cứu biết rằng vật chất tối không được tạo ra từ các photon và neutron như vật chất thông thường.

Máy dò LZ được lắp đặt để chuyên nghiên cứu một loại vật chất tối giả định được gọi là các hạt khối lượng lớn tương tác yếu (WIMP). WIMP hiếm khi va chạm với vật chất và tương tác cực kỳ yếu nếu xảy ra va chạm. Hiện tại, các nhà khoa học chưa phát hiện trực tiếp bất kỳ hạt vật chất tối nào, nhưng họ hy vọng máy dò LZ có thể thay đổi điều đó bằng cách phát hiện sự tương tác giữa các nguyên tử WIMP và xenon. Điều này đòi hỏi một máy dò rất nhạy có thể loại bỏ tất cả các tiếng ồn có nguy cơ cản trở quá trình phát hiện.

Xenon trong thí nghiệm ở bãi đáp nằm trong hai thùng titan chứa 10 tấn nguyên tố ở dạng lỏng. Các hồ này được giám sát bởi hai bộ đèn nhân quang (PMT) để tìm nguồn sáng yếu. Máy dò xe tăng và thành phần cũng nằm trong một hệ thống máy dò lớn hơn, có thể nhận bất kỳ hạt nào giống tín hiệu vật chất tối và loại trừ nó khỏi hoạt động tìm kiếm vật chất tối thực sự.

Để phát hiện tương tác yếu, bồn tắm xenon phải được duy trì ở -100 độ C. Thêm vao Đoa. Nhóm nghiên cứu của bãi đáp đã phải loại bỏ tất cả các bức xạ phông nền tự nhiên khỏi máy dò. Một bể nước ngăn cách thí nghiệm với bức xạ tự nhiên do tường phòng thí nghiệm phát ra. Vị trí dưới lòng đất của máy dò vật chất tối giúp bảo vệ cỗ máy khỏi các photon năng lượng cao và hạt nhân nguyên tử di chuyển trong không gian với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng, có nguồn gốc từ Mặt trời và các tia vũ trụ. trụ cột.

Độ nhạy của máy dò LZ sẽ được nâng cao trong 1.000 ngày tới, có nghĩa là đây mới chỉ là bước khởi đầu của thử nghiệm. Theo Hugh Lippincott, phát ngôn viên dự án LZ từ Đại học California Santa Barbara, họ đang có kế hoạch thu thập dữ liệu gấp 20 lần trong những năm tới.

An Khang (Theo dõi Không gian)

Nguồn: https://vnexpress.net/may-do-vat-chat-toi-o-do-sau-1-6-km-4486845.html

Tin Tức 7S

Tin tức 7s: Cập nhật tin nóng online Việt Nam và thế giới mới nhất trong ngày, tin nhanh thời sự, chính trị, xã hội hôm nay, tin tức chính thống VN.Cập nhật tin tức 24/7: Giải trí, Thể thao...tại Việt Nam & Thế giới hàng ngày. Thông tin, hình ảnh, video clip HOT cập nhật nhanh & tin cậy nhất.

Related Articles

Back to top button