ในการค้นหาเบื้องต้น ผู้เสนอ WIMP คาดว่าอนุภาคจะค้นหาได้ง่าย นักฟิสิกส์ Matthew Szydagis จากมหาวิทยาลัยออลบานีในนิวยอร์ก สมาชิกคนหนึ่งของมหาวิทยาลัยออลบานีในนิวยอร์กกล่าวว่า “คิดว่าน่าจะเป็นแบบ ‘โอเค เราจะเปิดเครื่องตรวจวัดเป็นเวลาห้านาที ค้นพบสสารมืด และเราก็ทำเสร็จแล้ว’ ลักซ์. ที่ได้กลายเป็นการทำงานหนักหลายทศวรรษ ในขณะที่ WIMPs ล้มเหลวในการปรากฏขึ้น นักวิทยาศาสตร์บางคนเริ่มที่จะติดใจอนุภาคน้อยลงและกำลังพิจารณาความเป็นไปได้อื่น ๆ อย่างใกล้ชิดมากขึ้น
คู่แข่งด้านสสารมืดทางเลือกหนึ่งที่ดึงดูดความสนใจมากขึ้นคือแกน
อนุภาคนี้ถูกเสนอครั้งแรกเมื่อหลายสิบปีก่อนโดยเป็นส่วนหนึ่งของการแก้ปัญหาปัญหาฟิสิกส์ของอนุภาคที่เรียกว่าปัญหา CP ที่รุนแรง – คำถามที่ว่าทำไมแรงนิวเคลียร์อย่างแรงซึ่งเก็บอนุภาคไว้ด้วยกันภายในนิวเคลียสจึงถือว่าสสารและปฏิสสารเท่าเทียมกัน ถ้าสสารมืดประกอบด้วยแกน อนุภาคจึงสามารถแก้ปัญหาสองอย่างได้ในคราวเดียว
Axions นั้นเล็กมากเมื่อสสารมืดดำเนินไป — พวกมันอาจมีขนาดเล็กเท่ากับหนึ่งในล้านของมวลของ WIMP อนุภาคมีปฏิสัมพันธ์เบาบางจนยากต่อการตรวจจับ หาก axions เป็นสสารมืด “คุณกำลังนั่งอยู่ในทะเลขนาดใหญ่และหนาแน่นของ axions และคุณไม่ได้สังเกตเห็นมัน” นักฟิสิกส์ Leslie Rosenberg จากมหาวิทยาลัย Washington ในซีแอตเทิล ผู้นำของ Axion Dark Matter eXperiment กล่าว หลังจากการอัปเกรดการทดลองเมื่อเร็วๆ นี้ นักวิทยาศาสตร์ ADMX กำลังค้นหาแกนของสสารมืดโดยใช้สนามแม่เหล็กและอุปกรณ์พิเศษในการเกลี้ยกล่อมให้อนุภาคเปลี่ยนเป็นโฟตอน ซึ่งสามารถตรวจจับได้
แม้ว่า WIMPs และ axions จะยังคงเป็นผู้นำ
แต่นักวิทยาศาสตร์ก็เริ่มที่จะก้าวข้ามความเป็นไปได้ทั้งสองนี้ ระหว่าง axions รุ่นเฟเธอร์เวทและ WIMP ที่ใหญ่โตนั้นมีมวลมากมายที่ยังไม่ได้รับการสำรวจอย่างดี นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎี Kathryn Zurek
จาก Lawrence Berkeley National Laboratory ในแคลิฟอร์เนีย กล่าวว่า ทฤษฎีที่ชื่นชอบของนักวิทยาศาสตร์ไม่ได้ทำนายอนุภาคสสารมืดที่มีมวลปานกลางเช่นนี้ แต่นั่นไม่ได้หมายความว่าจะไม่พบสสารมืดที่นั่น Zurek สนับสนุนการค้นหาที่หลากหลายในวงกว้าง แทนที่จะมุ่งเน้นไปที่ทฤษฎีใดทฤษฎีหนึ่งโดยเฉพาะ “การตรวจจับสสารมืดโดยตรงไม่ได้มีขนาดเดียว” เธอกล่าว
การหดตัวของนิวเคลียร์
การทดลองสสารมืดของซีนอนทำงานโดยสังเกตปฏิกิริยาของสสารมืดที่ทำให้นิวเคลียสซีนอนหดตัว ปฏิกิริยาดังกล่าวจะปล่อยโฟตอน (เส้นสีส้ม) และอิเล็กตรอน (เส้นสีแดง) ในทางทฤษฎี ซึ่งจะสร้างการปะทุของแสงต่อเนื่องกันสองครั้ง ซึ่งสามารถสังเกตได้จากหลอดโฟโตมัลติเพลเยอร์ (วงกลม) ที่ตรวจจับแสงที่ด้านบนและด้านล่างของเครื่องตรวจจับดังที่เห็นในภาพนี้ แผนผังของการทดลอง LZ
ห้องปฏิบัติการเร่งความเร็วแห่งชาติ SLAC
ในบทความสองฉบับที่ตีพิมพ์ในPhysical Review Lettersเมื่อวันที่ 7 มกราคม และ 14 กันยายน Zurek และเพื่อนร่วมงานเสนอให้ใช้ตัวนำยิ่งยวด ซึ่งเป็นวัสดุที่ช่วยให้กระแสไฟฟ้าไหลได้โดยไม่มีความต้านทานและsuperfluids ซึ่งช่วยให้ของเหลวไหลได้โดยไม่มีแรงเสียดทานเพื่อตรวจจับอนุภาคสสารมืดที่มีแสง “เรากำลังพยายามขยายขอบเขตเครื่องมือในการค้นหาสสารมืดให้กว้างขึ้น” Zurek กล่าว ในทำนองเดียวกัน นักวิทยาศาสตร์ที่กำลังจะมีการทดลอง Super Cryogenic Dark Matter Search SNOLAB ซึ่งตั้งอยู่ในห้องทดลองใต้ดินในเมือง Sudbury ประเทศแคนาดา จะใช้เครื่องตรวจจับที่ทำจากเจอร์เมเนียมและซิลิกอนเพื่อค้นหาสสารมืดที่มีมวลน้อยกว่าที่การทดลองด้วยซีนอนจะทำได้
นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ละทิ้งการทดลองซีนอน WIMP ในเร็วๆ นี้ การทดลองบางอย่างจะขยายขนาดขึ้น จากซีนอนเหลวหลายร้อยกิโลกรัมเป็นตัน เพื่อเพิ่มโอกาสในการจับอนุภาคสสารมืดได้ทันที เวอร์ชันถัดไปของ XENON100 การทดสอบ XENON1T (ออกเสียงว่า “XENON one ton”) เกือบจะพร้อมที่จะเริ่มรับข้อมูลแล้ว การทดลองรุ่นต่อไปของ LUX หรือที่เรียกว่า LUX-ZEPLIN หรือ LZ มีกำหนดจะเริ่มในปี 2020 นักวิทยาศาสตร์ของ PandaX-II ก็กำลังวางแผนสร้างภาคต่อด้วยเช่นกัน นักฟิสิกส์ยังคงมองโลกในแง่ดีว่าในที่สุดเครื่องตรวจจับเหล่านี้จะพบอนุภาคที่เข้าใจยาก “บางทีเราอาจจะมีโอกาสได้เห็นสิ่งที่ไม่มีใครเคยเห็น” Xiangdong Ji จาก Shanghai Jiao Tong University ผู้นำของ PandaX-II กล่าว “นั่นเป็นสิ่งที่น่าตื่นเต้นมาก”
credit : tokyoinstyle.com tollywoodactress.info trackbunnyfilms.com typexnews.com tyxod.net uglyest.net unsociability.org unutranyholas.com whitneylynn.net yingwenfanyi.org
