旧サウスダコタ金鉱山で研究し、宇宙を形作る暗黒物質を探す

宇宙の起源を探る研究は金鉱山で行われました。(写真:ピクサベイ博士)

ジャカルタ - 宇宙の全物質の85%を占める暗黒物質がありますが、誰もその存在を証明していません。

250人の科学者のチームが、放棄されたサウスダコタ州の金鉱山で働いており、そこでLUX-ZEPLIN(LZ)と呼ばれる大きな暗黒物質検出器を建設し、機械は最近最初のデータポイントを送信しました。

ロチェスター大学の物理学と天文学の教授で、このプロジェクトに対するロチェスターの取り組みを監督したフランク・ウルフスは、声明で次のように述べている。

「暗黒物質は見られませんでしたが、LZの最初の結果は、LZが現在世界で最も   暗く敏感な物質検出器であることを示しました」とウルフは言いました。「LZは約1,000日間データを収集し、最初のデータ収集期間中に達成された暗黒物質検出の感度を大幅に向上させます。

チームは地下で2ヶ月間しか働いていませんが、実験は5年間続く予定です。最初のデータポイントは空だったが、彼らはLZがミッションが完了する前にとらえどころのない粒子の兆候をキャッチすることを望んでいた。

チームは、検出器が実験中に20倍のデータとLZで暗黒物質を見つける可能性を返すと考えています。「おそらく50%未満だが、10%以上」と、物理学者で実験のスポークスマンであるヒュー・リッピンコットは、CBSニュースが報じた7月7日木曜日の記者会見で語った。

もともと「失われた物質」として知られていた暗黒物質のアイデアは、昏睡銀河団内のすべての星の質量が銀河団の重力から逃れるのを防ぐために必要な質量の約1%を使用するという発見に続いて、1933年に定式化されました。この理論は確かに興味深いものです。

数十年後の1970年代、アメリカの天文学者ヴェラ・ルービンとケント・フォードは、銀河の星の軌道に異常を発見しました。

この発見は、異常が銀河の中やその周辺に位置する目に見えない「暗黒物質」の塊によって引き起こされたという科学界の理論を呼び起こした。しかし、それ以来、それは単なる理論にとどまっています。

サウスダコタ州のチームは、ダークマターの存在を最初に証明することを望んでいる多くのチームの1つにすぎません。チームは防護服を着て鉱山まで10分移動しました。

「当社の電子機器はすべて、可能な限り最小の信号に対する感度を最大化することを目的として、LZ専用に設計されています」と、Daily Mailが引用したように、Wolfs氏は述べています。

LZは、弱く相互作用する巨大粒子、またはWIMPと呼ばれる理論的な粒子の種類を探すために特別に設計されています。鍵は検出器に接続された2つのタンクです。

タンクには、地球の大気中に少量で見られる無色、固体、無臭の希ガスである22,046ポンドの高度に精製された液体キセノンが充填されています。

キセノン原子の性質は、それらが特定の粒子の相互作用において光を生成することを可能にする。

理論上の粒子が検出された場合、または検出されると、一連の光および電気信号がタンク内でトリガーされます。