Sveže vesti iz rudnika Gran Sasso

Ste se kdaj želeli okopati v čistem ksenonu? To lahko storite v italijanskem nacionalnem laboratoriju Gran Sasso, kjer poteka eksperiment XENON. Gre za zelo dobro zaščitene tri tone ultračistega tekočega žlahtnega plina, s pomočjo katerega poskuša znanstvena skupnost izmeriti sledi šibko interagirajočih masivnih delcev – krajše WIMP-ov.

Mednarodna skupina, ki sodeluje pri eksperimentu, je pred kratkim objavila članek, v katerem poroča, da je naprava med februarjem 2017 in 2018 izmerila 53 dogodkov odboja neznanega delca na elektronih nad pričakovanjem v energijskem oknu med enim in sedmimi elektronvolti. Namesto pričakovanih 232-ih dogodkov, plus-minus 15, so prišli do številke 285!

Majhno število dogodkov je pričakovano, kot sugerira ime potencialnih krivcev za te dogodke – WIMP. Gre za enega izmed popularnejših možnih kandidatov za temno snov, ki naj bi z običajno snovjo komunicirali preko šibke jedrske sile. Od preostalih kandidatov naj omenimo še aksione, ki so posledica domnevnega spontanega zloma simetrije v theta vakuumu močne jedrske sile. V principu lahko ksenonski detektor meri oboje.

Znanost / Znanstveni britoff

Več oscilacij

Spet o nevtrinih

Martin Ulaga

 / 28. 4. 2020

Čemu lahko torej pripišemo omenjenih 53 dogodkov? Avtorji so z analizo modela solarnih aksionov, torej hipotetičnih delcev, ki izvirajo v Sončevem jedru, ugotovili 3,4 sigme signifikantnosti, ne pa tudi ujemanja z astrofizikalnimi opazovanji. Po drugi strani meritev zaradi elektronske narave v veliki meri ni uporabna za najpopularnejše modele WIMP-ov, ki se preferenčno sipajo na jedrih. Svoje razlage je ponudilo tudi več skupin teoretikov; v večini primerov gre za pametne modifikacije teh dveh skupin delcev.

Za konec pa omenimo še najmanj zanimivo razlago: signal izvira iz neznane količine tritija, ki se potencialno nahaja v detektorju. Raziskovalci sicer komentirajo, da je prisotnost majhnega števila delcev tritija pričakovana, točne koncentracije pa ne znajo izmeriti. Z vključitvijo neznane količine tritija v njihove modele se signifikantnost rezultatov zmanjša na manj privlačni dve sigmi.

V rovih pod goro Gran Sasso temnosnovaši že marljivo gradijo naslednika trenutnega eksperimenta z imenom XENONnT, ki naj bi začel obratovati že letos. Opravljene meritve nameravajo preveriti tudi v drugih laboratorijih po svetu.