Langsung ke konten utama

Setelah DAMA LIBRA dan CDMSII Kini CoGeNT Klaim Deteksi Materi Gelap

loading...
bisnis online
(KeSimpulan) Eksperimen bawah tanah mungkin telah mendeteksi partikel materi gelap (dark matter). Jauh di dalam bekas tambang Soudan di Minnesota, sekitar 700 meter di bawah tanah, berdiri Cryogenic Dark Matter Search (CDMSII) yang pada intinya berisi rak superdingin detektor silikon dan germanium.

Dua minggu lalu, kolaborasi fisikawan CDMSII mempublikasikan makalah yang menunjukkan bahwa dua partikel detektor telah menembus partikel, mengingat tidak adanya aktivitas partikel lain ke dalam keheningan detektor dingin, memberikan sinyal mirip materi gelap. Para fisikawan menyatakan bahwa materi gelap diperkirakan membentuk 85% dari massa alam semesta, namun belum cukup terdeteksi secara langsung.

Hanya beberapa jarak dari eksperimen CDMSII, di dalam gua bawah tanah, terdapat sebuah kotak yang jauh lebih kecil adalah penebalan dark-matter plot. Kotak berisi satu keping germanium, mirip dengan CDMSII namun dioperasikan oleh Coherent Germanium Neutrino Technology (CoGeNT) dan disetel untuk mendeteksi partikel dengan massa yang jauh lebih rendah daripada CDMSII. Mereka mulai mengumpulkan data pada bulan Desember 2009 dan hanya 56 hari, kelompok ini melaporkan adanya ratusan pukulan partikel yang tidak dapat dijelaskan selain dengan menyatakan sebagai materi gelap.

"Jika itu memang benar, kita sedang melihat sinyal materi gelap dengan sangat indah," kata Juan Collar, fisikawan di University of Chicago. Hasil diumumkan kemarin dalam sebuah konferensi pers di University of California, Los Angeles dan dipublikasikan di server preprint Arxiv. Collar mengkomfirmasi hasil eksperimen dengan hati-hati untuk mengatakan bahwa hasil itu masih sangat dini, mungkin akan bergeser secara radikal dalam eksperimen yang lebih sensitif terhadap energi yang lebih rendah.

Eksperimen CoGeNT bertujuan untuk memastikan partikel materi gelap yang disebut WIMP atau Weakly Interacting Massive Particle. Data baru menunjukkan WIMP dengan massa dalam kisaran 7-11 billion electronvolts. Teoretikus telah mengukur ratusan model matematis yang konsisten untuk menghasilkan massa WIMP berbeda pada awal alam semesta dan partikel-partikel yang terdeteksi sesuai dengan wilayah yang secara teoritis mungkin.

Namun sebagian besar dari model partikel WIMP merupakan urutan besar yang lebih berat dan beberapa eksperimen seperti CDMSII menggunakan tangki besar yang diisi dengan minyak mineral atau cairan gas. "Eksperimen dirancang untuk melihat partikel-partikel yang lebih berat tidak akan seperti hasil yang meyakinkan," kata Dan Hooper, teorikus di Fermi National Accelerator Laboratory di Batavia, Illinois.

Hasil CoGeNT yang meyakinkan hanya tentatif lain dari semua klaim dalam lautan petunjuk materi gelap. Collar mengakui bahwa detektor CoGeNT serta eksperimen CDMSII bisa saja menjadi suatu yang tidak dapat menjelaskan proses peluruhan radioaktif dalam elektronik. Tapi kenyataan bahwa hasil CoGeNT meyakinkan begitu baik dengan para fisikawan CDMSII dan satu percobaan lain yang mendapat perhatian Neal Weiner, teoritikus di New York University. "Saya pikir ini akan membuat kebisingan. Berbaris rapi dengan kemungkinan interpretasi hasil lainnya," kata Weiner.

Pemunculan WIMP dalam CoGeNT konsisten dengan dua hantaman CDMSII, tetapi karena peristiwa-peristiwa yang terletak pada hasil lebih lemah dari sensivitas energi CDMSII, para peneliti akan mengalami kesulitan untuk menyaring.

Eksperimen kedua yang cocok dengan hasil CoGeNT adalah sinyal aneh yang terlihat di bawah tanah pada detektor di Gran Sasso, Italia, oleh tim fisikawan DAMA/LIBRA (Dark Matter Large Sodium Iodide Bulk for Rare Processes). Selama satu dekade, tim Italia ini telah menemukan sinyal periodik yang tidak akan lenyap, efek yang telah meletakkan Bumi pada setiap tahunnya melewati arus yang stabil materi gelap di galaksi Bima Sakti.

Partikel-partikel terlihat oleh CoGeNT yang jauh bermassa lebih rendah di daerah parameter ruang angkasa yang saat ini sedang diteliti oleh pesawat ruang angkasa Fermi Gamma-ray Space Telescope dan Payload for Antimatter Matter Exploration and Light-nuclei Astrophysics (PAMELA), yang juga menemukan petunjuk materi gelap, tetapi untuk partikel yang lebih berat.

Tapi Weiner menunjukkan bahwa sementara ini hasil CoGeNT tentang apa yang dilihat dalam eksperimen, sangat mungkin bahwa semua materi gelap yang terlihat tidak langsung dalam kosmos dapat terdiri dari partikel ringan dan berat. Jadi, Weiner tidak ingin merencanakan detektor massa yang lebih tinggi. "Ini tidak akan menempatkan salah satu dari detektor keluar dari kepentingan. Kita harus hati-hati," kata Weiner.
  • The CDMS II Collaboration Science advance publication doi:10.1126/science.1186112 (2010).
  • Aalseth, C. E. et al. Preprint http://arxiv.org/abs/1002.4703 (2010).
bisnis online
Ikuti sains dan teknologi terkini di: Laporan Penelitian. Update via: Google+ Twitter Facebook Pinterest YouTube
Kesimpulan.com menerima konten tentang teknologi, sains, lingkungan dan bisnis dari siapa saja. Kami siap untuk publikasi dan press release. Informasi lanjut kunjungi laman ini.

Komentar