16 augustus 2022

LUX gaat op jacht naar WIMP’s, deeltjes donkere materie

Credit: NASA/CXC/M. Weiss

Bijna 1500 meter onder de grond, onder de ‘zwarte heuvels’ in Zuid-Dakota in de Verenigde Staten, in de voormalige Homestake mijnen, bevindt zich de Sanford Underground Research Facility. Daar bevindt zich de detector, die de jacht heeft ingezet op de ‘Weakly Interactive Massive Particles’ (WIMP’s), de deeltjes die volgens de meest gangbare modellen de donkere materie zouden moeten vormen: LUX, de Large Underground Xenon detector. Die detector bestaat uit een titanium fles, waarin zich 350 kg xenon bevindt, een edelgas dat tot -108 °C wordt gekoeld en waarvan men denkt dat het kan reageren op passerende WIMP’s. De 1,5 km rotsen boven LUX zouden voldoende bescherming moeten bieden tegen kosmische straling vanuit de ruimte, die de metingen zouden kunnen verstoren. Hieronder zie je een voorstelling van hoe LUX er uit ziet.

Credit: McKinsey Group, Yale University, Carlos Faham, and luxdarkmatter

De zware Xenon atomen zouden kunnen reageren op passerende WIMP’s en dan ioniseren. Dat is dan vervolgens zichtbaar doordat ze een lichtdeeltje uitzenden, welke door buizen met photomultipliers boven en onderin de detector kunnen worden gezien. Het bestaan van donkere materie is op indirecte wijze al aangetoond, zoals te zien op de foto van de Bullet Cluster bovenaan, een cluster van sterrenstelsels, waarin door een gigantische kosmische botsing de donkere materie (in blauw) en de gewone materie (in blauw) uit elkaar zijn getrokken. Resultaten zijn er nog niet, maar nu al wordt nagedacht over een opvolger van LUX, LUX ZEPLIN, waar maar liefst 7000 kg Xenon in gaat zitten. Hieronder een voorstelling van die toekomstige detector.

Credit: McKinsey Group, Yale University, Carlos Faham, and luxdarkmatter

Ik ben benieuwd wanneer de eerste resultaten zullen verschijnen. Bron: LBL.

Speak Your Mind

*

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: