2018 a fost un an mare pentru materia întunecată.
Ca de obicei, astronomii nu au găsit de fapt nimic din acestea, care este invizibil pentru toate telescoapele noastre, dar pare să constituie cel puțin 80 la sută din univers în masă.
Au fost semnalate un uragan cu probleme întunecate, dar de fapt nu putem vedea. S-a descoperit o galaxie care părea să nu aibă nicio materie întunecată, ceea ce ciudat ar fi dovedit că există materie întunecată. Dar apoi s-a dovedit că galaxia poate avea materie întunecată la urma urmei - lăsând existența materiei întunecate în îndoială pentru unii fizicieni. Experimentele multiple care trebuiau să detecteze direct materia întunecată aici pe Pământ nu au făcut nimic.
Deci, de unde îi lasă pe oamenii de știință la vânătoare de materie întunecată pe măsură ce ne îndreptăm către 2019? Destul de optimist, toate lucrurile luate în considerare. Vânătoarea materiei întunecate se apasă pe toate fronturile.
De la detectoarele subterane masive până la sondaje imense ale cerului, iată care sunt cele patru etape majore în vânătoarea materiei întunecate pentru a privi cu nerăbdare în 2019
LIGO revine online
Observatorul Laser Interferometru Gravitational-Wave (LIGO), detectorul american care a observat direct primele valuri gravitaționale în 2015, va începe al treilea alergat de observație la începutul lui 2019, colectând mai multe date decât până acum, după o serie de actualizări ale echipamentelor sale.
Deci ce face un detector de unde gravitaționale într-un articol despre materia întunecată? Se dovedește că există o mulțime de posibilități tentante de a descoperi indicii de materie întunecată folosind date cu unde gravitaționale - deși niciuna dintre ele nu a fost încă realizată.
Cercetătorii din 2018 au propus că dacă un „foton întunecat” cu o masă foarte ușoară se ascunde undeva în univers, semnalul său ar putea să apară în datele LIGO, provocând nereguli foarte specifice în semnăturile undelor gravitaționale.
„Arătăm că atât detectorul de unde gravitaționale bazate pe sol, cât și pe viitor, au capacitatea de a face o descoperire”, au scris cercetătorii.
Cu LIGO înapoi online, găsirea de dovezi pentru materia întunecată în datele cu unde gravitaționale este foarte mult o posibilitate în direct.
Fizicienii vor încerca să-și dea seama dacă MiniBooNE a renunțat la fantoma unui neutrin
Pe tot parcursul anului 2018, oamenii de știință au discutat cu entuziasm despre rezultatele intrigante ale unui experiment efectuat la Fermilab National Accelerator Laboratory, numit MiniBooNE, care sugerează prezența particulelor care nu ar trebui să existe. Cea mai bună explicație de până acum este aceea că există un al patrulea neutrin, încă necunoscut, numit neutrino steril, care interacționează cu restul universului, chiar mai puțin decât ceilalți veri ai lui neutrino.
Unii cercetători consideră că neutrinoul steril ar putea fi o particulă candidată pentru materia întunecată și, pe măsură ce 2018 se apropie, fizicienii își confirmă perspectivele asupra acestei anomalii. Căutați oamenii de știință care gândesc în moduri noi despre aceste date și neutrinoii sterili în general în 2019.
Prima lumină la telescopul de mare sondaj sinoptic (LSST)
În Chile este construit un telescop care va face imagini detaliate ale regiunilor vaste ale cerului la fiecare 15 secunde, completând o scanare completă a cerului la fiecare trei zile. De-a lungul a zece ani, se va compara aceste imagini una cu alta pentru a urmări modul în care cerul se schimbă și se schimbă, oferind cea mai aprofundată resursă pentru a înțelege modul în care materia întunecată împinge și trage asupra cosmosului.
Oamenii de știință știu, în linii mari, că materia întunecată modelează galaxiile și stelele lor se mișcă și interacționează între ele. Scopul LSST este de a completa această imagine, oferind un nivel de detaliu fără precedent cu privire la modul în care funcționează cosmosul. Asta ar trebui să ofere astrofizicienilor o mulțime de date despre natura materiei întunecate și rolul pe care îl joacă în univers.
Și în 2019, pentru prima dată, cercetătorii vor deschide ochiul de 2.200 de kilograme (2.200 kilograme) al acelui telescop și vor lua lumina. Operațiunile științifice încep în 2022.
Cursa pentru construirea unui detector de generație următoare se va încălzi
Fizicienii cu particule au speculat de mult timp că primul semn direct al materiei întunecate ar putea fi o scânteie. Iată cum ar putea funcționa: întrucât materia întunecată se ciocnește cu substanțe inerte în încăperi foarte întunecate, aceste substanțe ar emite pete slabe de lumină. Timp de zeci de ani, oamenii de știință au construit detectoare după acest principiu, dar până în prezent, niciunul nu a produs un rezultat concludent.
În 2019, oamenii de știință din China vor lucra cu greu pe platforma PandaX, care privește xenonul toată ziua și noaptea în căutarea unei sclipiri. Acești oameni de știință modernizează rapid detectorul pentru a se acomoda cu o țintă de xenon de 4 tone (3,6 tone), raportând că se așteaptă să finalizeze cea mai mare parte a lucrărilor pe parcursul anilor 2019 și 2020. Noul detector se va numi PandaX-xt.
Pentru a nu fi depășiți, cercetătorii din Dakota de Sud vor finaliza cele mai importante faze de construcție pe LUX-ZEPLIN, care vor observa un total de 10 tone (9 tone) de xenon la aproape o milă sub orașul Lead, South Dakota. Ca și PandaX-xt, proiectul nu se va putea încheia până în 2020.
De asemenea, Italia va avansa la modernizarea detectorului său, numit în mod corespunzător XENON, la o scară de 8 tone (7,2 tone). Actualizarea, numită XENON-nt, ar trebui completată în 2019.
Faza următoare
Este întotdeauna posibil ca un anumit experiment să apară undeva dovezi incontrovertibile, specifice că există un anumit tip de posibilă particulă de materie întunecată. Dar pe termen scurt, în aproape fiecare domeniu, fizicienii sunt concentrați să folosească lecțiile din trecut pentru a informa în viitor vânătorii de materii întunecate mai mari și mai bune. Va apărea o problemă întunecată incontrovertibilă în 2019? S-ar putea să fie un pic optimist. Dar fizicienii care urmăresc acest obiectiv se îndreaptă în noul an, înarmându-se pentru a vâna cu mai multă precizie și putere ca niciodată.
