Los resultados de su primera ejecución indican que XENON1T es el detector de materia oscura más sensible de la Tierra. La sensibilidad del detector, un centinela subterráneo que espera una colisión que confirme una hipótesis, proviene tanto de su tamaño como de su "silencio"."Protegido por rocas y agua, y purificado con un sistema sofisticado, el detector demostró un nuevo nivel bajo de radioactividad, muchos órdenes de magnitud debajo del material circundante en la Tierra".
"Estamos viendo datos de muy buena calidad de este detector, lo que nos dice que está funcionando perfectamente", dijo Ethan Brown, miembro de la colaboración XENON1T y profesor asistente de física, física aplicada y astronomía en el Instituto Politécnico Rensselaer.
La materia oscura se teoriza como uno de los componentes básicos del universo, cinco veces más abundante que la materia ordinaria. Pero debido a que no se puede ver y rara vez interactúa con la materia ordinaria, su existencia nunca se ha confirmado. Varias mediciones astronómicas han corroborado elexistencia de materia oscura, lo que lleva a un esfuerzo mundial para observar directamente las interacciones de partículas de materia oscura con materia ordinaria. Hasta el presente, las interacciones han demostrado ser tan débiles que han escapado a la detección directa, obligando a los científicos a construir detectores cada vez más sensibles.
Desde 2006, XENON Collaboration ha operado tres detectores de xenón líquido sucesivamente más sensibles en el Gran Sasso Underground Laboratory LNGS en Italia, y XENON1T es su empresa más poderosa hasta la fecha y el detector más grande de su tipo jamás construido. Interacciones de partículasen xenón líquido, crea pequeños destellos de luz, y el detector está diseñado para capturar el destello de la rara ocasión en que una partícula de materia oscura colisiona con un núcleo de xenón.
Pero otras interacciones son mucho más comunes. Para proteger el detector tanto como sea posible de la radioactividad natural en la caverna, el detector la llamada Cámara de proyección de tiempo de Xenón líquido se encuentra dentro de un criostato sumergido en un tanque de agua.la montaña sobre el laboratorio subterráneo protege aún más el detector de los rayos cósmicos. Incluso con la protección del mundo exterior, los contaminantes se filtran en el xenón de los materiales utilizados en el detector. Entre sus contribuciones, Brown es responsable de un sistema de purificación que frega el xenón continuamenteen el detector
"Si el xenón está sucio, no veremos la señal de una colisión con materia oscura", dijo Brown. "Mantener el xenón limpio es uno de los principales desafíos de este experimento, y mi trabajo consiste en desarrollar nuevas técnicas ynuevas tecnologías para seguir el ritmo de ese desafío "
Brown también ayuda a calibrar el detector para garantizar que las interacciones que se registran puedan identificarse correctamente. En casos excepcionales, por ejemplo, la señal de un rayo gamma puede acercarse a la señal esperada de una partícula de materia oscura, y la calibración adecuada ayuda adescartar señales falsas positivas similares.
En el documento "Primeros resultados de búsqueda de materia oscura del experimento XENON1T" publicado en arXiv.org y enviado para su publicación, la colaboración presentó los resultados de una ejecución de XENON1T de 34 días de noviembre de 2016 a enero de 2017. Si bien los resultados no lo hicierondetectar partículas de materia oscura, conocidas como "partículas masivas que interactúan débilmente" o "WIMP", la combinación de registrar niveles bajos de radiactividad con el tamaño del detector implica un excelente potencial de descubrimiento en los años venideros.
"Una nueva fase en la carrera para detectar materia oscura con detectores masivos de fondo ultrabajo en la Tierra acaba de comenzar con XENON1T", dijo Elena Aprile, profesora de la Universidad de Columbia y portavoz del proyecto. "Estamos orgullosos de estar a la vanguardia dela carrera con este sorprendente detector, el primero de su tipo "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Politécnico Rensselaer . Original escrito por Mary L. Martialay. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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