Oamenii de știință au început să privească scânteile de cristale în anii 90. Acele cristale scânteiau mai mult în vară, pe care cercetătorii le-au luat drept dovadă a materiei întunecate. Dar acei oameni de știință au greșit probabil, sugerează noi cercetări.
Oamenii de știință au motive foarte bune să creadă că există materie întunecată - că există unele lucruri nevăzute care se trag pe tot cu gravitatea ei, dar care sunt invizibile pentru telescoapele noastre. Dar ei nu știu din ce este realizată această materie întunecată. Fizicienii au unele presupuneri. Însă cercetătorii nu au descoperit niciodată nicio dovadă directă care să sugereze că orice presupunere este corectă, cu o posibilă excepție: Un singur detector din Italia a scânteiat mai mult iarna decât vara, sugerând că un anumit model de materie întunecată este corect. Însă, acum, un nou experiment care încearcă să reproducă acel ciclu anual de scânteie nu a reușit să obțină rezultate semnificative, ceea ce indică faptul că probele detectorului italian sunt greșite.
Iată afacerea: O teorie populară a materiei întunecate afirmă că lucrurile sunt formate din particule numite „particule masive care interacționează slab” sau „WIMPS”. Aceste WIMP-uri ar fi particule grele care nu sunt descrise în modelul standard al fizicii, deși probabil că ar fi parteneri supersimetrici ai particulelor modelului standard. WIMP-urile își foloseau gravitația pentru a trage de alte particule, interacționând rar cu ele altfel.
Pe baza modului în care materia întunecată pare să acționeze asupra materiei care emite lumină din univers, cercetătorii consideră că substanța tinde să se aglomereze în galaxii, ținându-le împreună. Asta înseamnă că, dacă materia întunecată este formată din WIMP-uri, mai mulți dintre ei ar trebui să lovească Pământul în iunie, când planeta noastră se va repezi spre halo-ul materiei întunecate a Calea Lactee, decât în decembrie, când planeta noastră se îndepărtează de regiunea respectivă. Din fericire pentru echipa WIMP , un singur experiment părea să susțină acea ipoteză.
Într-un loc subteran din Italia, detectoarele de fotoni privesc cristale de iodură de sodiu toată ziua și noaptea în întuneric, căutând urme de lumină. Aceste cristale scânteie când interacționează cu alte particule, iar în acel loc îngropat - numit experimentul DAMA / NaI - WIMP-urile ar fi printre singurele alte particule din jur. Încă din aprilie 1998, la doar trei ani de la începerea experimentului DAMA / NaI, cercetătorii au raportat în revista Physics Letters B că cristalele păreau să se aprindă mai mult vara decât iarna. Exact acest lucru se aștepta ca cercetătorii să vadă dacă materia întunecată era într-adevăr formată din WIMP-uri. În 2017, cercetătorii au analizat datele din experimentul DAMA / NaI din 1995-2002 și experimentul actualizat DAMA / LIBRA, care a început în 2003, au raportat dovezi pentru o schimbare anuală în comportamentul cristalelor.
Dar aceste rezultate nu s-au ridicat prea bine în încercările de replicare.
Detectorul Xenon100, de asemenea, în Italia, a căutat în mod similar WIMP-urile - deși a făcut acest lucru privind fixarea xenonului, nu a iodurii de sodiu, într-o cameră întunecată. Până în 2010, era clar că XENON100 nu avea să localizeze semnalul anual al DAMA. O altă căutare mai mare de xenon, cea din China, nu a raportat rezultate la începutul acestui an. Cu toate acestea, încă un experiment - numit CoGeNT, cu sediul în Minnesota și bazându-se pe o singură bucată de germaniu - părea să reproducă semnalul anual al DAMA.
Cele mai recente știri, însă, nu sunt bune pentru DAMA. Miercuri (5 decembrie), cercetătorii de la detectorul Cosine-100 din Coreea de Sud au publicat o lucrare în jurnalul Nature care raportează că nu au văzut nicio schimbare anuală în detectorul lor mai recent. Asta este mare lucru, pentru că senzorii de lumină Cosine-100 urmăresc bucăți subterane de iodură de sodiu, la fel ca ale lui DAMA. Deci, dacă DAMA a găsit un rezultat real, ar trebui să apară și în Cosine-100.
"Rezultatul acestei căutări este semnificativ, deoarece, pentru prima dată, avem detectoare de cristale de iodură de sodiu cu o sensibilitate suficientă. De 20 de ani, afirmația potențial semnificativă nu a fost reprodusă folosind aceleași cristale independent", a spus Hyun. Su Lee, co-purtătorul de cuvânt al Cosine-100, a declarat într-o declarație.
Cercetătorii încă nu știu ce a cauzat semnalul anual sau de ce a apărut în DAMA, dar nu în Cosine-100. Dar echipa coreeană a spus că speră că o actualizare viitoare a detectorului său va oferi date mai bune pentru a ajuta la rezolvarea misterului materiei întunecate și a semnalului DAMA.
