Ciemna materia poniżej 6 GeV?
Naukowcy pracujący przy eksperymencie Cryogenic Dark Matter Search (CDMS) poinformowali, że przesunęli granice poszukiwania ciemnej materii w obszary, które nigdy nie były badane.
Naukowcy z CDMS schładzają swoje detektory do bardzo niskich temperatur, co ma pozwolić na wykrycie niskoenergetycznych zdarzeń, jakimi mogą być zderzenia ciemnej materii z germanem. Detektory CDMS znajdują się na głębokości około 700 metrów w nieczynnej kopalni żelaza w Minnesocie. Setki metrów skał chronią je przed wpływem czynników zewnętrznych, takich jak np. promieniowanie kosmiczne.
Z najnowszych wyników uzyskanych przez CDMS wynika, że ciemnej materii należy poszukiwać wśród cząstek o masie poniżej 6 gigaelektronowoltów (GeV). Warto tutaj przypomnieć, że ostatnio uczeni pracujący przy eksperymencie LUX wykluczyli całą gamę mas i również skłaniają się ku poszukiwaniu ciemnej materii wśród lekkich cząsteczek.
To, czego dowiedzieli się uczeni z CDMS ciągle mieści się w granicach wyznaczonych przez inne podobne eksperymenty – DAMA, CoGeNT oraz CRESST. Zgodnie z ich obserwacjami energia cząstek ciemnej materii powinna mieścić się w przedziale od 5 do 20 GeV.
Poszukiwanie cząstek o tak małej masie jest niezwykle trudne. Im lżejsza cząstka, tym słabiej oddziałuje z detektorem i tym większe prawdopodobieństwo, że pochodzące z niej sygnały zostaną zagłuszone przez szum z tła. Kolejnym problemem jest fakt, że nie wiadomo nawet, czy cząstki ciemnej materii będą oddziaływały w ten sam sposób z detektorami wykonanymi z różnych materiałów. Na całym świecie prowadzi się kilkanaście eksperymentów poszukiwania ciemnej materii, w których jako detektory wykorzystywane są german, argon, krzem, ksenon i wiele innych materiałów.
Bardzo ważne jest, by budować detektory z możliwie największej liczby materiałów, gdyż ciemna materia może oddziaływać na bardzo różne sposoby. Z niektórym materiałami może oddziaływać bardzo słabo, jeśli więc skupimy się na budowie wykrywaczy z jednego materiału, to łatwo możemy przegapić ciemną materię - mówi Adam Anderson, świeżo upieczony magister z MIT-u. Postęp w tej dziedzinie jest niezwykle szybki. Czułość poszczególnych urządzeń zwiększa się co kilka lat o cały rząd wielkości - dodaje.
Komentarze (24)
antykwant, 5 marca 2014, 10:27
Ciemna materia nie istnieje
pogo, 5 marca 2014, 18:17
Dołączam się do oczekiwań na taką właśnie wiadomość
Astroboy, 5 marca 2014, 18:49
Niestety, ten artykuł nie daje podstaw takich oczekiwań. Raczej: WIMPy nie istnieją.
pogo, 5 marca 2014, 18:54
Spokojnie, to dopiero pierwsza wyeliminowana teoria budowy ciemnej materii... za jakiś czas wyeliminują kolejne
Astroboy, 5 marca 2014, 18:55
Pogo, ale tu nikt nic jeszcze nie wyeliminował. Raczej zawęził zakres poszukiwań.
galen, 5 marca 2014, 19:27
Poza tym, istnieje ryzyko, że ciemna materia oddziałuje ze zwykłą jedynie przez grawitację. Wtedy mamy problem
Astroboy, 5 marca 2014, 20:11
To chyba tak z definicji...
No chyba, że myślisz o jakichś neutrinach prawoskrętnych albo sterylnych; ale zwykłą materię rozumiesz jako barionową? 
galen, 6 marca 2014, 19:36
Fizyka cząstek elementarnych nie jest moją mocną stroną. Zatrzymałem się na oscylacji neutrin nie do końca łapiąc temat. Spin prawoskrętny kojarzy mi się z symetrią CP, ale głębiej już nie ogarniam
Chodzi mi o bariony, owszem. A właściwie o ulubione zajęcie fizyków wielkich energii - zderzanie jąder
Nie wiem, czy są eksperymenty, w trakcie których zderza się elektrony (albo cięższe fermiony). Nie znam też żadnych detektorów, wykorzystujących inne cząsteczki niż proton/neutron, w takim sensie, że utrzymuje się stałą ich wiązkę, mając nadzieję na zderzenie.
Astroboy, 7 marca 2014, 14:53
Moją też, ale nieco ogarniam.
Dobrze się kojarzy. 
Swoją drogą warto wspomnieć, że oscylacje neutrin wynikły częściowo z "kolizji" poglądów fizyków teoretyków i heliofizyków. Ci ostatni (oczywiście 
) mieli rację. 
Tak. Były, są, i będą.
Z Twojego pytania wynoszę, że chodzi Ci o leptony (zacząłeś od elektronu), zatem namiary na klasykę klasyki 
:
http://en.wikipedia.org/wiki/Large_Electron%E2%80%93Positron_Collider
galen, 7 marca 2014, 20:11
Astroboy, 7 marca 2014, 20:42
Bez wyobraźni nie byliby teoretykami, jeno słomą. Za kochanym Albertem: "Wyobraźnia jest ważniejsza niż wiedza, bo choć wiedza wskazuje na to, co jest, wyobraźnia wskazuje na to, co będzie."
Ale jeszcze bardziej ulubiony kawałek: "Wyobraźnia bez wiedzy może stworzyć rzeczy piękne. Wiedza bez wyobraźni najwyżej doskonałe."
I zapytam się tak "bez związku": KTO jest takim profanem, że od kilku lat nie oddał mi mojej książki z przemyśleniami Alberta?
waldi888231200, 10 marca 2014, 01:39
Doskonałe znaczy piękne, a wyobraźnia zależy od wiedzy snującego wyobrażenia .
Astroboy, 10 marca 2014, 19:40
Myślę, że to dwie, choć niekoniecznie odrębne kategorie. Najdoskonalsza z punktu widzenia dietetyka pulpa bez smaku chyba mało dla kogo będzie piękna.
Wyobraźnia niekoniecznie limitowana jest wiedzą, choć jeśli chodzi o statystycznego futurologa czasów kopalnych, to pewnie niemal każdy przyszłość widziałby z maczugami trzymetrowej długości. Jakoś jednak Ci nasi praszczurowie doszli do akceleratorów, choć nikt im przecież o tym nie powiedział.
nkmarek, 10 lipca 2019, 14:58
Myślałem, ze ciemna materia to masy ok 6eV a nie 6 GeV. Neutrino ma masę 0.4eV i mniejsze a je jesteśmy wstanie zarejestrować to dlaczego mieli byśmy problem z czymś o masie 10000 razy większej ?
nkmarek, 11 lipca 2019, 09:41
Tą wartość 0.4 eV (jako górne ograniczenie) zaczerpnąłem z artykułu na tym forum (taka wyszła z pomiarów). Tam też było, ze mogą mieć też 0.2eV. Mi tu chodzi bardziej o to czy nie ma błędu w tekście gdy pisząc o energii spoczynkowej ciemnej materii określa się ją na 6GeV czyli ok. 10 miliardów razy większej niż energia spoczynkowa neutrino. Tu przykładowo energia spoczynkowa elektronu to 0.5GeV.
Warai Otoko, 11 lipca 2019, 16:51
np. entropiczna teoria grawitacji Verlindego.
nkmarek, 12 lipca 2019, 08:30
Nie upieram się, że to neutrina. Zastanawiam się dlaczego DM niewykrywalna ma mieć energię spoczynkową wyrażoną w GeV podczas gdy energia spoczynkowa neutrina jest z rzędu meV a przecież im lżejsza cząstka tym trudniej wykrywalna. Jednak neutrina wykrywamy a DM mimo miliardów razy większej energii spoczynkowej nie.
Warai Otoko, 12 lipca 2019, 11:08
Z tym tematem jest niestety troszkę problemów natury metodologicznej. Programy badawcze mają swój czas życia nawet jeśli zostały sfalsyfikowane. Tak było z teoria Kopernika która początkowo została sfalsifikowana ale mimo to nie została odrzucona i późniejsze eksperymenty ją potwierdziły.
Dlatego powyższa falsyfikacja nie może jeszcze być podstawą do odrzucenia teorii Verlindego. Potrzeba więcej badań i więcej czasu.
Poza tym teoria Verlindego nie jest tylko alternatywną interpretacją (choć głównie tak) ponieważ podobno eliminuje ciemną materię i energię a więc jest teorią lepszą (bo ciemna materia i energia jest troszkę założeniem ad hoc, a więc założeniem słabym lub nawet nienaukowym).
Warai Otoko, 16 lipca 2019, 14:43
generalnie zgoda, nie upieram się, chciałem tylko wskazać, że nie możemy tak szybko odrzucić teorii Verlindego.
Natomiast jeśli chodzi o to:
To skąd ta pewność, że jest to metodologicznie jak najbardziej poprawne? Jaką metodologię masz na myśli?
Warai Otoko, 16 lipca 2019, 15:40
Myślę że całkowicie mi się udało. Nie musiałem się specjalnie wysilać - kto ma pojęcie o metodologii ten to rozumie.
Prowokujesz mnie specjalnie ?
Wyjaśnij proszę na czym opiera się "normalna" metodologia żebyśmy mogli jasno zgodzić się lub nie że hipoteza o czarnej materii jest jak najbardziej metodologicznie poprawna.
własnie o to chodzi, że wszystko można. Choć przyznam, że nie studiowałem tej teorii także nie upieram się jeśli jest mocno niedopracowana, ale nie w tym rzecz.
darekp, 17 lipca 2019, 14:30
Co prawda to trochę inny temat, ale kto powiedział, że musi być jakaś ostateczna Teoria Wszystkiego? Może kolejne teorie to tylko takie kolejne przybliżenia prawdy, a ta pełna ostateczna prawda leży "gdzieś w nieskończoności" i nigdy do niej nie dojdziemy?
ex nihilo, 18 lipca 2019, 01:38
Nie można wykluczyć, że będzie się trzeba zacząć przyzwyczajać do jej braku.
6-5=1, 1*1=1 ...
Zresztą sam:
?
A co ona Ci złego zrobiła?
ex nihilo, 22 lipca 2019, 02:55
Jaki elektron? Schroedingera? Relatywistyczny? Na n=1?
ex nihilo, 23 lipca 2019, 05:47
Trochę lubi... przynajmniej na tyle, żeby policzyć się dał.
Ale w ogóle to tak se zapytałem... coby zapytane było
Te pomponiki jakoś nigdy mnie nie bawiły