Međunarodni tim istraživača prijavio je na konferenciji u Japanu intrigantan signal iz LUX-ZEPLIN (LZ) detektora u Sanford podzemnom centru, oko 1,6 km ispod Black Hillsa. Analiza 220 dana podataka otkrila je jedan izolovan događaj, LZ230616, koji je izazvao slab ultraljubičasti treptaj i ne odgovara poznatim pozadinskim izvorima. Ako ga je izazvao WIMP, čestica bi imala masu najmanje 200 puta veću od protona, ali signal od 2,6 sigma nije dovoljan za potvrdu. Istraživači su oprezni i nastaviće s prikupljanjem i analizom podataka.
Mogući Prvi Trag Tamne Materije: Detektor LZ Zabeležio Neobičan Događaj Duboko Pod Zemljom
Suspended inside a mile-deep water tank, the LUX-ZEPLIN experiment uses 10 tonnes of liquid xenon to detect the ultra-faint flashes of light emitted when a dark matter particle hits a xenon nucleus. ©Image Credit: Matthew Kapust / Sanford Underground Research Facility
Više od jednog veka naučnici pokušavaju da razotkriju jednu od najvećih misterija svemira: zašto vidljiva materija čini samo oko 15% ukupne materije, dok preostalih približno 85% izgleda kao neuhvatljiva tamna materija. Njeno postojanje zaključeno je po gravitacionim efektima — na primer, po tome što drži galaksije na okupu — ali direktno otkrivanje čestice tamne materije do sada je izostalo.
U najnovijem izveštaju, tim istraživača predstavio je intrigantan signal otkriven u podzemnom detektoru LUX-ZEPLIN (LZ) tokom konferencije 2026 TeV Particle Astrophysics u Japanu. Signal potiče iz Sanford Underground Research Facility, bivšeg rudnika zlata u Black Hillsu (Južna Dakota), oko 1,6 km ispod površine, gde je eksperiment zaštićen debelim slojevima stena, velikim rezervoarom vode i pomoćnim detektorima koji umanjuju kosmički šum.
Centralni deo detektora čini oko 10 tona ultraprečišćenog tečnog ksenona. Ideja je jednostavna: čekati da hipotetička čestica tamne materije, poznata kao WIMP (Weakly Interacting Massive Particle), sudari se sa atomom ksenona i izazove momenat koji je moguće registrovati.
Tokom analize 220 dana podataka prikupljenih između marta 2023. i aprila 2024. godine, tim sa Univerziteta u Bristolu i međunarodni saradnici identifikovali su jedan izolovan događaj označen kao LZ230616. U tom trenutku misteriozna čestica udarila je jezgro atoma ksenona, izazvala mali nuklearni rekil i proizvela slab treptaj ultraljubičastog svetla unutar detektora.
Physicists and researchers from international institutions, including the University of Bristol, collaborated to analyze complex data from the subterranean LUX-ZEPLIN detector. ©Image Credit: Matthew Kapust / Sanford Underground Research Facility
„Posmatranje bi moglo predstavljati prvi nagoveštaj otkrića tamne materije kao čestice,“ rekao je vodeći autor studije, dr Sam Eriksen.
Posebno značajno je to što se događaj odigrao u delu detektora gde je očekivani pozadinski šum minimalan, a karakteristike signala se ne poklapaju sa poznatim izvorima pozadinske buke. Ako je LZ230616 zaista izazvao WIMP, procene stavljaju masu te čestice na najmanje ~200 puta masu protona, što bi ukazivalo na složenije interakcije sa običnom materijom nego što dozvoljavaju najjednostavniji modeli.
Međutim, fizičari su oprezni: trenutna statistička značajnost signala iznosi 2,6 sigma, što odgovara otprilike 0,5% verovatnoće da se radi o retkoj pozadinskoj fluktuaciji, a ne o stvarnom signalu tamne materije. U fizici se za potvrdu otkrića zahteva nivo od 5 sigma, pa istraživači nastavljaju da prikupljaju i analiziraju podatke pre nego što iznesu definitivan zaključak.
„Nevероватno uzbudljivo vreme — događaj o kojem sanja svaki astro-čestični fizičar — i jedva čekamo da vidimo hoće li se pojaviti dodatni kandidat-događaji,“ izjavio je prof. Henning Flaecher, vođa istraživačke grupe u Bristolu.
Ovaj rezultat ne predstavlja konačno otkriće, ali je važan podsticaj za dalji rad i nezavisnu potvrdu. Ako se signal potvrdi u narednim analizama ili nezavisnim eksperimentima, mogao bi označiti prelomni trenutak u razumevanju tame materije i strukture svemira.
Izvor: izveštaji sa konferencije i publicirani podaci istraživačkog tima LZ. Fotografija: Matthew Kapust / Sanford Underground Research Facility
Pomozite nam da budemo bolji.
