Chiński wykrywacz ciemnej materii potwierdza, że tajemnicze sygnały mogą świadczyć o ważnym odkryciu
Dane z chińskiego detektora cząstek PandaX-II mogą wskazywać, że w ubiegłym roku eksperyment XENON1T zarejestrował sygnały świadczące o odkryciu nieznanych zjawisk fizycznych. Jak informowaliśmy, XENON1T zarejestrował dziesiątki nietypowych sygnałów, które można było interpretować na trzy sposoby. Najbardziej banalna z interpretacji to wystąpienie zanieczyszczenia, dwie pozostałe interpretacje to możliwe odkrycie nowych zjawisk, w tym przełomowe odkrycie cząstek ciemnej materii.
Chińskie PandaX-II uzyskało właśnie dane, które mogą potwierdzać, że nie mamy do czynienia z zanieczyszczeniem, a rzeczywistym odkryciem.
Znajdujący się we Włoszech XENON1T został zbudowany z myślą o poszukiwaniu słabo oddziałujących masywnych cząstek (WIMP), które mają stanowić ciemną materię. W czerwcu ubiegłego roku naukowcy pracujący przy tym eksperymencie poinformowali o zaobserwowaniu 53+/-15 sygnałów, których nie potrafili wyjaśnić. Jako że nie byli w stanie podać jednej możliwej interpretacji, zaproponowali cztery wyjaśnienia.
Najbardziej banalne to rozpad beta trytu, który mógł zanieczyścić ksenon używany w detektorze. Trzy pozostałe interpretacje są już bardziej interesujące. Sygnały mogły być wywołane obecnością nowego typu neutrina, tworzących ciemną materię aksjonów ze Słońca albo też obecnością bozonowej ciemnej materii. Uczeni wyliczyli też prawdopodobieństwo dla wszystkich czterech interpretacji i uznali, że najmniej prawdopodobne, bo wynoszące 3,0 sigma, jest zarejestrowanie bozonowej ciemnej materii. Z kolei prawdopodobieństwo zanieczyszczenia trytem oraz odkrycia nowego neutrina wyliczono na 3,2 sigma. Najbardziej zaś prawdopodobne – szacowane na 3,4 sigma – jest odkrycie słonecznych aksjonów.
Informacja o sygnałach z XENON1T wywołała spore poruszenie. Naukowcy zabrali się do pracy, próbując wyjaśnić obserwowane zjawiska. Na przykład fizycy teoretyczni zaproponowali kilka interesujących rozwiązań problemu dotyczącego aksjonów słonecznych. Gdyby bowiem rzeczywiście one istniały, to białe karły powinny mieć mniejszą jasność, niż mają.
Jednymi z naukowców, którzy postanowili bliżej przyjrzeć się danym z XENON1T, byli uczeni z Uniwersytetu Jiao Tong z Szanghaju, na czele których stał Jianglai Liu. Chińczycy użyli do swoich badań detektora PandaX-II z Jinping Underground Laboratory w Syczuanie. Chociaż zawiera on nieco ponad 0,5 tony ksenonu (dla porównania, XENON1T korzysta z 3,2 tony), to uczeni z Państwa Środka prowadzili swoje badania dłużej, dzięki czemu uzyskali tylko o połowę danych mniej niż uczeni pracujący przy XENON1T.
Naukowcy pracujący przy PandaX-II mają pewną przewagę. Dzięki przeprowadzonej w odstępie 3 lat kalibracji z użyciem metanu, są w stanie lepiej scharakteryzować sygnały generowane w ich urządzeniu przez tryt zanieczyszczający ksenon.
Przeprowadzony przez nich eksperyment zwiększył prawdopodobieństwo, że XENEN1T dokonał rzeczywistego odkrycia. Wciąż nie wiadomo, czym jest to odkrycie. Ponadto Chińczycy nie byli w stanie z całą pewnością wykluczyć, że nie doszło do zanieczyszczenia.
Obecnie w Chinach trwają prace nad zwiększeniem czułości PandaX-II. Masa urządzenia zostanie zwiększona do 6 ton, w tym masa samego ksenonu wyniesie 4 tony. Nowe urządzenie, PandaX-4%, rozpocznie pracę jeszcze w bieżącym roku. Również w bieżącym roku ma ruszyć zmodernizowany 8,3-tonowy XENOnT, a w USA rozpoczyna właśnie pracę 10-tonowy LUX-ZEPLIN.
Dzięki nowym, większym i bardziej czułym detektorom powinniśmy w niedługim czasie dowiedzieć się, co tak naprawdę zarejestrował XENON1T.
Komentarze (15)
thikim, 11 lutego 2021, 17:22
Coś czuję że jakbym się założył że jest to odkrycie na miarę neutrin szybszych od światła - to bym wygrał
Kikkhull, 11 lutego 2021, 23:19
Jak można zrobić urządzenie do wykrywania czegoś, co nie wiadomo czy istnieje. Jak już Chińczyki maja urządzenie wykrywające ciemna materię, to teraz powinni skonstruować do wykrywania Boga.
cyjanobakteria, 12 lutego 2021, 02:25
To się fachowo nazywa "prowadzić badania naukowe".
Ja bym się skupił na falsyfikowanych hipotezach, na przykład szukaniu inteligentnego życia pozaziemskiego. Pomógłbyś im skalibrować instrumenty, co by tyle false positive nie było
ex nihilo, 12 lutego 2021, 04:52
A skąd by miało być wiadomo, że jakieś coś istnieje, gdyby nie zostało wykryte?
W fizyce to całkiem normalna sprawa: robi się założenie, że istnieje, i sprawdza, niekiedy przez kilkadziesiąt lat (np. bozon Higgsa).
Sławko, 12 lutego 2021, 10:01
Nie tylko urządzenie. Ludzie np. podróżowali do granicy świata, chociaż też nie wiedzieli czy istnieje. Bez takiej ciekawości ludzie nadal siedzieliby na drzewach skubiąc jego liście.
antykwant, 12 lutego 2021, 11:05
Co jest złego w spokojnym siedzeniu na drzewie w szczęściu i cieszeniu się z tego co jest? Co dobrego w kategoriach poczucia spełnienia i szczęścia (nie zadowolenia czy satysfakcji, które nie dorastają do pięt autentycznemu poczuciu szczęścia) daje technologia? Co takiego daje technologia poza komfortem i przyspieszeniem tempa życia, które finalnie wywołuje ogromy stres?
Jajcenty, 12 lutego 2021, 11:09
Nadzieję na nieśmiertelność. Wtedy będę mógł cały dzień spokojnie siedzieć na drzewie w szczęściu i radości. Tak wygląda Raj. Niestety nikt mnie wpuści, więc jedyna nadzieja w zbudowaniu takiego.
Sławko, 12 lutego 2021, 11:16
Ale nic złego w tym nie ma. Jednakże trudno jest doświadczyć tych wrażeń, gdy zżera ciekawość, czy owoce/liście na sąsiednim drzewie (albo tym co go widać na horyzoncie) są smaczniejsze. Poza tym trzeba by się nieco uwstecznić intelektualnie, a to może być trudne i pozbawić nieco świadomości, aby życie na drzewie znów mogło kojarzyć się ze szczęściem. Dla nas, ludzi, chyba nie ma odwrotu.
Qion, 12 lutego 2021, 11:25
A to ciekawe, gdyż obserwacja jasności tylko części białych karłów pokrywa się z założeniami klasycznego modelu ich chłodzenia:
https://www.researchgate.net/publication/1737064_Axions_and_the_Cooling_of_White_Dwarf_Stars
https://indico.cern.ch/event/574412/contributions/2324002/attachments/1363850/2065064/zaragoza_isern16.pdf
antykwant, 17 lutego 2021, 14:49
Jest taka nauka o świadomości, której ludzie o zamkniętych umysłach nie chcą zgłębiać, bo nie są świadomi, że się boją co ta otwartość mogłaby przynieść. Pierwszym nauczycielem drogi środka, drogi do całkowitego ujarzmienia swojego umysłu, do objęcia świadomością wszystkiego co się w człowieku manifestuje był Budda. Od ponad 2500 lat wiemy, jak stać się mistrzami własnego umysłu i z tej pozycji wchodzić w interakcję ze światem, tak by nie powodować cierpienia u siebie ani u innych istot. Jednak większość ludzi nie chce wyrwać się z koła cierpienia, chce tylko poprawić komfort swojego krótkiego snu na ziemi. Nie ma różnicy między gonieniem za liściem z innego drzewa, nowym gadżetem, bogactwem, sławą czy nieśmiertelnością, bo w każdym tym przypadku źródło naszego szczęścia jest na zewnątrz nas.
Raj jest już w Tobie i tylko ty sobie bronisz wejścia do niego. I to jest prawda trudna do przełknięcia, bo jesteśmy tak mocno przyzwyczajeni chadzaniem utartymi ścieżkami myślowymi, inżynieryjnymi, relacyjnymi, rodzinnymi, że coś co jest nieznane brzmi jak herezja. Tak mocno polegamy na umyśle, że wszystko co umysłowi brzmi niewiarygodnie wywołuje reakcję negowania, wyśmiewania i zwalczania. A przecież nie składamy się tylko z umysłu.
Wystarczyłoby z taką samą rzetelnością i determinacją zgłębiać nauki Buddy, z jaką zgłębiamy świat technologii i nauki, żeby szybko zorientować się, że ten człowiek przekroczył wszystkie ograniczenia umysłu, dzięki czemu żył harmonijnie, zawsze wiedział co zrobić i co powiedzieć.
*Proponuję eksperyment. Usiądź wygodnie, daj sobie 5 minut na siedzenie bez robienia niczego - tylko obserwuj co się pojawia w ciele, umyśle i emocjach. Po tych 5 minutach zadaj sobie pytanie "czy zanim usiadłem i zacząłem myśleć i czuć te rzeczy istniałem?". "Czy istnieję po tym jak przestałem czuć i myśleć te rzeczy?". Więc kim tak naprawdę jestem jeśli rzeczy przemijają a ja mogę je obserwować?*
A dla leniwych polecam biografię Buddy w formie Wideo:
cyjanobakteria, 17 lutego 2021, 21:45
Znam to w innej formie:
Może załóżcie sobie mały zakonik pod Wezwaniem Forumowiczów Bosych Wiecznego Współczucia?
venator, 17 lutego 2021, 23:05
" Podniósł wzrok i ku swemu zdumieniu zobaczył młodego hrabiego usadowionego w rozwidleniu gałęzi.
— A, jest pan — zawołał ten z góry — to doskonale.
[...]
— To dobrze. Zdziwił się pan, że siedziałem na drzewie?
— Nie, dlaczego...
— Widzi pan, to atawizm. Czasami odzywa się w człowieku nieprzeparta chęć powrotu do pierwotnych form bytowania. Nie zauważył pan tego, panie ten... No, jak się pan nazywa?
— Dyzma.
— Aha, Dyzma. Głupie nazwisko, a imię?"
antykwant, 18 lutego 2021, 14:48
Nic więcej nie mam zamiaru pisać w tym temacie
cyjanobakteria, 18 lutego 2021, 22:32
Duszpasterze rzadko cierpią niedostatek.
Sławko, 19 lutego 2021, 19:14
Materialnie tak, ale "duchowo" przeciwnie. Bez przerwy cierpią niedostatek na pouczanie innych jak mają żyć i do którego bożka się modlić.