Los científicos de Yale son parte de un nuevo experimento internacional que desafía las afirmaciones anteriores sobre la detección de materia oscura no luminosa.
La evidencia astrofísica sugiere que el universo contiene una gran cantidad de materia oscura no luminosa, aunque no se ha observado ninguna señal definitiva a pesar de los esfuerzos concertados de muchos grupos experimentales. Una excepción a esto es la afirmación largamente debatida por DArk MAtterDAMA colaboración, que ha reportado observaciones positivas de materia oscura en su conjunto de detectores de yoduro de sodio.
El nuevo experimento COSINE-100, basado en un detector subterráneo de materia oscura en el Laboratorio Subterráneo Yangyang en Corea del Sur, ha comenzado a explorar la afirmación de DAMA. Es el primer experimento lo suficientemente sensible como para probar DAMA y usar el mismo material objetivode yoduro de sodio.
COSINE-100 ha estado registrando datos desde 2016 y ahora tiene resultados iniciales que desafían los hallazgos de DAMA. Estos hallazgos se publican en línea esta semana en la revista Naturaleza .
"Por primera vez en 20 años, tenemos la oportunidad de resolver el enigma de DAMA", dijo la profesora de física de Yale, Reina Maruyama, quien es co portavoz de COSINE-100 y coautora del nuevo estudio.
La primera fase del trabajo de COSINE-100 busca materia oscura buscando un exceso de señal sobre el fondo esperado en el detector, con la energía y las características correctas. En este estudio inicial, los investigadores no encontraron exceso de señal en sudatos, poniendo la señal de modulación anual de DAMA en desacuerdo con los resultados de otros experimentos. Los científicos de COSINE-100 señalaron que tomará varios años de datos para confirmar o refutar completamente los resultados de DAMA.
El experimento COSINE-100 utiliza ocho cristales de yoduro de sodio dopado con talio de bajo fondo dispuestos en una matriz de 4 por 2, lo que da una masa objetivo total de 106 kg. Cada cristal está acoplado por dos sensores fotográficos para medir la cantidadde energía depositada en el cristal.
Los conjuntos de cristales de yoduro de sodio están sumergidos en 2.200 L de líquido emisor de luz, lo que permite la identificación y posterior reducción de los fondos radiactivos observados por los cristales. El detector está contenido dentro de una disposición anidada de cobre, plomo y blindaje de plásticocomponentes para reducir la contribución de fondo de la radiación externa, así como los muones de rayos cósmicos.
La colaboración COSINE-100 incluye 50 científicos de los EE. UU., Corea del Sur, el Reino Unido, Brasil e Indonesia. El Laboratorio Subterráneo Yangyang, donde se basa el experimento, es operado por el Centro de Física Subterránea del Instituto de BásicoCiencia SII en Corea del Sur.
"Los resultados iniciales crean una parte considerable de la posible región de búsqueda de materia oscura dibujada por la señal DAMA. En otras palabras, queda poco espacio para que esta afirmación provenga de la interacción de materia oscura a menos que el modelo de materia oscura sea significativamentemodificado ", dijo Hyun Su Lee, el otro portavoz de COSINE-100, y un director asociado del Centro de Física Subterránea en el SII.
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Materiales proporcionados por Universidad de Yale . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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