Conform Descopera: Cercetătorii care lucrează la experimentul LUX-ZEPLIN (LZ), unul dintre cele mai avansate detectoare de materie întunecată, au identificat o interacțiune neobișnuită, potențial o primă pistă către materia întunecată. Deși nu este încă o confirmare, evenimentul individual a stârnit interesul comunității științifice. Materia întunecată, responsabilă pentru aproximativ 85% din materia universului, rămâne un mister, fiind detectabilă doar prin efectele sale gravitaționale asupra materiei vizibile, deoarece nu interacționează cu lumina.

Indicii din subteranele Dacotei de Sud

Experimentul LZ folosește un rezervor imens cu xenon lichid ultrapur, amplasat la 1.500 de metri adâncime în Sanford Underground Research Facility din Dakota de Sud, SUA. Această izolare subterană este crucială pentru a elimina interferențele cauzate de razele cosmice, care ar putea genera semnale ce mimează interacțiunile materiei întunecate.

Cea mai acceptată ipoteză este că materia întunecată este compusă din particule masive, cu interacțiuni slabe, cunoscute sub denumirea de WIMP-uri. Acestea s-ar putea ciocni ocazional cu materia obișnuită, provocând un recul al nucleului atomic și generând o emisie de lumină slabă, detectabilă. Problema majoră este că și radiația naturală din mediul înconjurător sau din propriul detector poate produce evenimente similare, făcând dificilă diferențierea.

Un semnal suspect, denumit LZ230616

Evenimentul observat, botezat provizoriu LZ230616, pare să se distanțeze de semnalele cunoscute. Datele preliminare sugerează o particulă cu o masă de peste 200 de ori mai mare decât cea a unui proton. Mai important, modul în care s-a desfășurat interacțiunea nu corespunde comportamentului așteptat pentru zgomotul de fond obișnuit.

„Acest eveniment se remarcă prin contrastul său cu celelalte”, a declarat Sam Eriksen, un cercetător de la Universitatea din Bristol, citat de publicația IFL Science. „L-am detectat într-o zonă cu o rată extrem de scăzută de evenimente de fond, iar comportamentul său nu este cel pe care l-am anticipa de la acestea. Pe scurt, ar putea fi vorba despre ceva complet nou”, a adăugat Eriksen.

Totuși, cercetătorii avertizează că există și explicații mai puțin spectaculoase. Ar putea fi vorba despre un eveniment de fond foarte rar. Semnalul are o semnificație statistică de 2,6 sigma, un prag mult sub cel de 5 sigma, considerat standardul pentru o descoperire în fizica particulelor. Aceasta înseamnă că există o șansă de aproximativ 1 la 200 ca evenimentul să fie pur și simplu o fluctuație aleatorie a zgomotului de fond.

Probele vor continua până în 2028

Pentru a ajunge la o concluzie, echipa LZ va continua să colecteze date. Evenimentul LZ230616 a fost identificat în informații obținute pe parcursul a 370 de zile de funcționare. Până în anul 2028, experimentul ar trebui să acumuleze suficiente date pentru a determina dacă este vorba de o descoperire reală sau de un artefact.

„Chiar și cu datele pe care LZ este proiectat să le colecteze până în 2028, interacțiunile materiei întunecate sunt atât de rare încât am putea observa cel mult câteva astfel de evenimente”, a explicat Eriksen. Descoperirea unui fenomen de fond necunoscut ar fi, în sine, un rezultat interesant. Însă, dacă se confirmă că evenimentul provine de la particule WIMP, consecințele pentru fizica particulelor și cosmologie ar fi revoluționare. Rezultatele au fost prezentate la conferința TeV Particle Astrophysics 2026 din Japonia.

Sursa: Descopera