20 년 전, 이탈리아의 지하 그란 사소 국립 실험실에서 암흑 물질 (DAMA) 실험을 가진 물리학 자들은 암흑 물질의 입자를 감지했다고 발표했다. 이제 Dama의 논란의 여지가있는 주장을 직접 테스트하도록 설계된 첫 번째 실험은 첫 번째 데이터를 공개했습니다. 한국의 코사인 -100 탐지기와 함께 일하는 물리학 자들은 암흑 물질의 징후가 없다고 말하지만 실제로는 나사를 Dama 주장에 실제로 넣는 데 몇 년이 더 필요합니다.
앤아버의 미시간 대학교 (University of Michigan)의 이론 물리학자인 캐서린 프리즈 (Katherine Freese)는“그들은 아직 다마 신호를 배제 할 수 없다”고 말했다. "그러나 흥미로운 것은 그들이 그것을 배제 할 수 있다는 것입니다." 또는 가능성이 적은 것처럼 확인하십시오.
천체 물리적 관찰은 보이지 않는 암흑 물질이 모든 물질의 85%를 차지한다는 것을 보여줍니다. 우리 자신의 은하계는 광대 한 물건의 구름 속에있는 것으로 생각됩니다. 그러나 과학자들은 여전히 암흑 물질이 무엇인지 모릅니다. 수십 년 동안 실험자들은 떠 다니는 입자를 사냥했습니다. 암흑 물질을 검색하기 위해 물리학 자들은 우주 광선 및 기타 배경 방사선에서 보호되는 지하 깊은 곳에서 초음파 검출기를 배치합니다.
그러나 1998 년 이래 Dama 협업은 그러한 신호를 보았다고 주장했다. 팀의 탐지기는 탈륨으로 도핑 된 요오드화 나트륨 결정으로 구성되어 있으며, 어떤 종류의 입자 (정규 또는 암흑 물질)가 재료 내에서 핵을 뿌려 날아갈 때 빛의 섬광을 생성합니다. Dama 팀은 Freese와 동료가 1986 년에 예측 한 것처럼 암흑 물질의 강력한 징후가 될 수있는 충돌 속도의 매년 변동을 보았습니다.
우리의 은하계가 암흑 물질에 가려져 있다면 은하 중심에 대한 태양 바퀴로서 정기적으로 암흑 물질 입자의 바람으로 쟁기질해야합니다. 더욱이, 지구가 태양을 돌면서, 그것은 바람으로 돌리면서 돌진하여 암흑 물질 충돌 속도가 일년 내내 왁스로 쇠약 해져야합니다. 암흑 물질이 약하게 상호 작용하는 거대한 입자 (WIMP)로 알려진 이론가들이 가장 좋아하는 후보자 입자로 구성되면, 신호는 6 월에 12 월에 정점에 이르렀을 것입니다.
다른 여러 검출기가 신호를 보지 못했습니다. 그러나 이러한 탐지기는 Xenon, Silicon 및 Germanium과 같은 더 무거운 원소를 대상 핵을 위해 사용한다고 Dama 연구원들은 불일치를 설명 할 수 있다고 말합니다. 로마 토르 베르 가타 대학 (University of Rome Tor Vergata)의 물리학 자이자 다마 팀의 리더 인 리타 베르나 베이 (Rita Bernabei)는“그 결과를 그대로 찍는 것도 호환성을위한 공간이있을 수있다”고 말했다.
혼란을 분류하기 위해 코사인 연구원들은 탈륨 도핑 된 요오드화 나트륨 결정을 사용하는 검출기를 만들었습니다. Yale University의 물리학 자이자 50 인 Cosine 팀의 공동 대변인 인 Reina Maruyama는“Dama 결과를 테스트하기 위해이 분야에 들어갔고 다른 사람들이 그렇지 않은 것에 놀랐습니다. 2016 년부터 106 킬로그램 탐지기는 한국의 동부 해안에있는 양양 지하 연구소에서 지하 700 미터 지하 데이터를 수집하고 있습니다. 그리고 첫 59.5 일의 데이터는 암흑 물질의 징후가 없다고 코사인 연구원들은 오늘 자연 에보고합니다. .
그렇다면 코사인 결과는 Dama의 주장을 nix합니까? 좀 빠지는. 2 개월의 데이터만으로 코사인 연구원들은 Telltale 연간 변형을 찾을 수 없었지만 외부 방사선으로 생성 된 배경 위의 과도한 이벤트를 찾았습니다. Maruyama는 초과 부족으로 인해 Dama가 가장 간단한 유형의 Wimps를보고있을 가능성을 배제한다고 Maruyama는 말합니다. 그러나 Bernabei는 테스트가 너무 약해서 그렇게 할 수 없다고 말합니다. "배경의 모델링은 매우 불확실한 절차이며 에너지가 낮은 것은 일반적으로 신뢰할 수 없습니다."라고 그녀는 말합니다.
.그러나 Freese는 Dama의 자체 데이터에 의해 가장 간단한 Wimps가 이미 배제되었다고 말합니다. 논쟁은 까다 롭지 만 가장 간단한 버전의 wimp는 핵의 스핀에 의존하지 않는 특히 간단한 방식으로 핵과 상호 작용해야합니다. 이 경우, Dama의 연간주기의 봉우리와 계곡은 에너지가 적은 사건의 경우 6 개월 감소해야한다고 Freese는 설명합니다. 그러나 Dama가 올해 초에 발표 한 저에너지 데이터는 변속되지 않은 진동을 보여줍니다. Dama는 더 복잡한 버전의 mp 또는 다른 종류의 암흑 물질 입자를 볼 수 있다고 Freese는 말합니다. Bernabei는 Dama가 여전히 가장 간단한 버전의 Wimps를 볼 수 있다고 주장합니다.
모두 DAMA의 주장을 테스트에 넣으려면 코사인 연구원들이 Dama가 보는 것과 동일한 연간 변형을 찾아야한다는 데 동의합니다. 이는 배경에서 약한 신호를 끌어내는 데 도움이 될 수 있습니다. 코사인은 이미 캔에 2 년의 데이터를 가지고 있다고 마루야마는 말했다. 다른 두 실험은 또한 나트륨-요오드화물 탐지기로 DAMA 결과에 직접 도전하려고합니다.
궁극적으로 모든 물리학 자들은 암흑 물질을 감지하기를 희망합니다. 마루야마는 그녀가 다마 신호를 재현하는 것을 좋아할 것이라고 말했다. 코사인이 그렇게 할 수 없다면 Freese는 "우리는 Dama 신호를 만든 것이 무엇인지 알 수 없을 것"이라고 말합니다.
.*교정, 12 월 7 일 오전 11시 27 분 : 이 이야기는 Freese에 따르면 Dama 결과는 가장 간단한 버전의 Wimps와 일치하지 않으며 이전에 암시 된 것처럼 모든 버전의 가상 입자가 아니라는 점에 주목했습니다. .
*교정, 12 월 10 일 오후 12시 50 분 : 이 이야기는 마루야마의 코스인 -100 데이터 해석을보다 정확하게 반영하도록 변경되었습니다.
