Doorbraak in de zoektocht naar donkere materie: nieuwe inzichten van het LUX-ZEPLIN-experiment

AmsterdamDe meest recente resultaten van het LUX-ZEPLIN (LZ) experiment hebben onze kennis van donkere materie uitgebreid. Bijna anderhalve kilometer onder de grond in de Sanford Underground Research Facility in South Dakota, heeft het experiment nieuwe limieten gesteld aan de zwak interagerende massieve deeltjes (WIMPs). De bevindingen suggereren dat, als WIMPs bestaan, hun massa en interactie-eigenschappen heel anders kunnen zijn dan wetenschappers eerder dachten.

Belangrijke aspecten van het experiment zijn:

• Gehuisvest bijna anderhalve kilometer onder de grond om kosmische straling te weren.
• Maakt gebruik van materialen met ultralage straling om achtergrondruis te minimaliseren.
• Past een "salting"-techniek toe om vooringenomenheid tijdens de analyse te vermijden.

LZ heeft onlangs 280 dagen lang gezocht naar interacties van donkere materie. Hoewel er geen WIMPs werden gevonden, hebben de gegevens wetenschappers geholpen om de mogelijke eigenschappen van deze deeltjes beter te begrijpen. Deze informatie is waardevol omdat het toekomstige experimenten richting geeft waar de volgende zoektocht plaats zou kunnen vinden.

Het LZ-experiment maakt gebruik van geavanceerde methoden om gevoeliger te zijn. Deze methoden omvatten beschermlagen om ongewenste deeltjes te blokkeren en speciale technieken om valse signalen, zoals die van radon, te identificeren en uit te sluiten. Door deze valse positieven te elimineren, kunnen wetenschappers effectiever zoeken naar donkere materie.

Lees ook:

Vandaag · 12:24

Groen proces zet plantafval om in vliegtuigbrandstof

De innovatieve methode genaamd "salting" voegt nep-signalen toe aan gegevens, waardoor de echte data verborgen blijft tot de uiteindelijke beoordeling. Dit helpt te voorkomen dat wetenschappers onopzettelijk hun resultaten beïnvloeden en zorgt ervoor dat ontdekkingen accuraat en foutloos zijn.

De bevindingen van LZ onderstrepen het belang van mondiale samenwerking, met ondersteuning van landen zoals de Verenigde Staten, het Verenigd Koninkrijk, Portugal en Zuid-Korea. Dit omvangrijke en complexe project is een krachtig voorbeeld van internationale inspanningen om een belangrijke natuurkundige vraag op te lossen.

LZ plant om tot 2028 gedurende 1.000 dagen gegevens te verzamelen om hun zoektocht naar WIMPs te verbeteren. Ze willen ook andere zeldzame natuurkundige gebeurtenissen onderzoeken, zoals neutrinoloze dubbel-beta-verval en signalen van boor-8 neutrino's. Het team overweegt de detector gevoeliger te maken en mogelijk een nieuwe detector voor donkere materie te ontwikkelen, genaamd XLZD.

De snelle ontwikkeling van technologieën voor donkere materie detectie betekent dat we binnenkort belangrijke ontdekkingen kunnen doen. Terwijl het LZ-experiment dit onderzoek voortzet, zijn wetenschappers enthousiast over de nieuwe informatie die ze zullen verkrijgen.