Kuidas WIMPi püüda? Ei, ma ei räägi klassi kõige nõrgema lapse kiusamisest, ma räägin nõrgalt interakteeruvatest massiivsetest osakestest (neid WIMP-d). Ehkki nad on määratluse järgi „massilised”, ei interakteeru nad elektromagnetilise jõuga (footonite kaudu), nii et neid ei saa „näha” ja nad ei interakteeru tugeva tuumajõuga, seega ei saa neid aatomituumad „tunda”. Kui me ei suuda WIMP-sid nende kahe jõu kaudu tuvastada, siis kuidas me võiksime loota nende avastamisele? Lõppude lõpuks on WIMP-de teoreetiline mõte lennata Maa kaudu ilma midagi löömata, nad on seda nõrgalt suheldes. Kuid mõnikord võivad nad põrkuda aatomituumadega, kuid ainult siis, kui nad põrkuvad peaga. See on väga harv juhus, kuid suure maa-aluse ksenoondetektor (LUX) maetakse 4800 jalga (1 463 meetrit või peaaegu miil) maa-alusesse vanasse Lõuna-Dakota kuldmiinidesse ja teadlased loodavad, et kui õnnetu WIMP põrkub ksenooniks aatomi korral hõivatakse välk, mis tähistab esimesed eksperimentaalsed tõendid tumeda aine kohta…
Maalt vaadeldavatel galaktikatel on mõned kummalised omadused. Kosmoloogide suurim probleem on olnud selgitada, miks galaktikatel (sealhulgas Linnuteel) on rohkem massi, kui võib täheldada tähtede loendamisel ja ainuüksi tähtedevahelise tolmu arvestamisel. Tegelikult ei saa 96% Universumi massist vaadelda. Arvatakse, et 22% sellest puuduvast massist hoitakse „tumedas materjalis“ (74% hoitakse „tumedas energias“). Tume mateeria on teoreetiliselt vormistatud mitmel kujul. Arvatakse, et massiivsed astronoomilised kompaktsed haloobjektid (astronoomilised kehad, mis sisaldavad tavalist baryoonilist materjali, mida ei saa vaadelda; nagu näiteks neutronitähed või orvuplaneedid), neutrinood ja WIMPS aitavad kõik selle puuduva massi poole. Iga kaasautori tuvastamiseks on käimas palju katseid. Mustaid auke saab kaudselt tuvastada, jälgides koosmõjusid galaktikate keskel (või gravitatsioonilise läätse efekte), sügavale maa alla maetud vedelike tohututes mahutites saab neutriine tuvastada, kuid kuidas saab WIMP-sid tuvastada? Näib, et WIMP-detektor peab neutriinodetektori raamatutest lehe välja võtma - see peab hakkama kaevama.
Kiirgusest, näiteks kosmilistest kiirtest tekkivate häirete vältimiseks maetakse madala energiatarbega detektorid, näiteks neutriino-teleskoobid maakera alla. Vanad miinivõllid pakuvad ideaalseid kandidaate, kuna seadistamiseks on auk juba olemas. Neutrinodetektorid on tohutud veemahutid (või mõni muu aine), mille välisküljele on paigutatud ülitundlikud detektorid. Üks selline näide on Jaapanis asuv Super Kamiokande neutriinodetektor, mis sisaldab tohutul hulgal ultrapuhastatud vett kaaluga 50 000 tonni (pildil vasakul). Kui nõrgalt interakteeruv neutriino tabab paagis olevat veemolekulit, eraldub Cherenkovi kiirgus ja see tuvastab neutriino. See on uue suure maa-aluse ksenoondetektori (LUX) taga olev põhiprintsiip, mis kasutab 600 naela (272 kg) vedelat ksenooni, mis on suspendeeritud 25-suu kõrgusesse puhta veega mahutisse. Kui WIMP-d eksisteerivad väljaspool teooria piirkonda, siis loodetakse, et need nõrgalt interakteeruvad massiivsed osakesed põrkavad ksenooni aatomit ja kiirgavad sarnaselt nende kergete nõbudega valguse välku.
UC Davise professorid Robert Svoboda ja Mani Tripathi on taganud projekti rahastamiseks National Science Foundationi (NSF) ja USA energeetikaosakonna 1,2 miljonit dollarit (see on 50% kogu vajalikust summast). Võrreldes suure Hadroniga põrkeseadmega (LHC), mille ehitamine maksab miljardeid eurosid, on LUX väga majanduslik projekt, arvestades selle ulatust. Kui WIMP-i interaktsiooni kohta on olemas eksperimentaalseid tõendeid, on selle tagajärjed tohutud. Saame aru saada WIMP-de päritolust ja nende levikust, kui Maa pühib läbi võimaliku tumeaine halo, mida on Linnuteel kaudselt täheldatud.
Tumeda aine tuvastamineoleks suurim asi pärast antimaterjali leidmist 1930ndatel.”- professor Mani Tripathi, LUXi kaasuurija, UC Davis.
Lõuna-Dakota kuldkaevandus suleti 2000. aastal ja 2004. aastal alustati tööd selle koha arendamiseks maa-aluseks laboriks. LUX on esimene mahukas eksperiment, mida sinna majutatakse. Pärast vee kaevandusest väljapumpamist loodetakse paigaldust alustada suve lõpus.
Algne allikas: UC Davis News
