La Tierra, los planetas, las estrellas y las galaxias forman solo la porción visible de la materia en el universo. Mayor es, con mucho, la proporción explicada por la "materia oscura" invisible. Los científicos han buscado las partículas de materia oscura en numerosos experimentos- Hasta ahora, en vano.
Con el experimento CRESST, ahora el radio de búsqueda se puede ampliar considerablemente: los detectores CRESST se están revisando y luego pueden detectar partículas cuya masa se encuentra por debajo del rango de medición actual. Como consecuencia, la posibilidad de rastrear la materia oscura disminuyearriba.
Los modelos teóricos y las observaciones astrofísicas no dejan casi ninguna duda de que existe materia oscura: su proporción es cinco veces mayor que todo el material visible ". Hasta ahora se creía que un posible candidato para la partícula de materia oscura era una partícula pesada, la llamadaWIMP ", explica la Dra. Federica Petricca, investigadora del Instituto Max Planck de Física y portavoz del experimento CRESST Búsqueda de eventos raros criogénicos con termómetros superconductores." La mayoría de los experimentos actuales sondean un rango de medición entre 10 y 1000 GeV / c^ 2. "
El límite inferior actual de 10 GeV / c ^ 2 GeV: gigaelectronvolt; c: velocidad de la luz corresponde aproximadamente a la masa de un átomo de carbono. Sin embargo, recientemente se han desarrollado varios modelos teóricos nuevos con el potencial de resolver largosproblemas pendientes, como la diferencia entre el perfil de materia oscura simulado y el observado en las galaxias. Varios de estos modelos apuntan hacia candidatos de materia oscura por debajo de la masa del WIMP tradicional.
registro de medición de partículas claras de materia oscura
Ahora CRESST ha logrado un paso importante para rastrear estos "pesos ligeros" potenciales: en un experimento a largo plazo con un detector, los investigadores lograron un umbral de energía de 307 eV. "Con eso, este detector es el más adecuado para mediciones entre0.5 y 4 GeV / c ^ 2, mejorando su sensibilidad en 100 veces ", dice el Dr. Jean-Come Lanfranchi, científico de la Cátedra de Física Experimental y de Astropartículas en la Universidad Técnica de Munich.
"Ahora podemos detectar partículas que son considerablemente más livianas que las WIMP, por ejemplo partículas de materia oscura con un peso comparable al de un protón, que tiene una masa de 0,94 GeV / c ^ 2", agrega Petricca.
Sobre la base de los conocimientos recién adquiridos, los científicos ahora equiparán el experimento con los detectores novedosos. Se espera que el próximo ciclo de medición de CRESST comience a fines de 2015 y dure de uno a dos años.
Configuración experimental
La parte central de todos los detectores CRESST es un cristal de tungstato de calcio. Cuando una partícula golpea uno de los tres átomos de cristal calcio, tungsteno y oxígeno, los detectores miden simultáneamente las señales de energía y luz de la colisión que entregan información sobreLa naturaleza de la partícula que incide.
Para captar incluso la temperatura más pequeña posible y las señales de luz, los módulos detectores se enfrían a casi cero absoluto -273,15 grados C. Para eliminar los perturbadores eventos de fondo, los científicos de CRESST emplean, por un lado, materiales conpoca radiactividad natural. Además, el experimento se realiza en el laboratorio subterráneo más grande del mundo, en la montaña italiana Gran Sasso, y por lo tanto está protegido en gran medida de los rayos cósmicos.
¿Qué hay de nuevo?
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Técnica de Munich TUM . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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