Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Chiński wykrywacz ciemnej materii potwierdza, że tajemnicze sygnały mogą świadczyć o ważnym odkryciu

Recommended Posts

Dane z chińskiego detektora cząstek PandaX-II mogą wskazywać, że w ubiegłym roku eksperyment XENON1T zarejestrował sygnały świadczące o odkryciu nieznanych zjawisk fizycznych. Jak informowaliśmy, XENON1T zarejestrował dziesiątki nietypowych sygnałów, które można było interpretować na trzy sposoby. Najbardziej banalna z interpretacji to wystąpienie zanieczyszczenia, dwie pozostałe interpretacje to możliwe odkrycie nowych zjawisk, w tym przełomowe odkrycie cząstek ciemnej materii.

Chińskie PandaX-II uzyskało właśnie dane, które mogą potwierdzać, że nie mamy do czynienia z zanieczyszczeniem, a rzeczywistym odkryciem.

Znajdujący się we Włoszech XENON1T został zbudowany z myślą o poszukiwaniu słabo oddziałujących masywnych cząstek (WIMP), które mają stanowić ciemną materię. W czerwcu ubiegłego roku naukowcy pracujący przy tym eksperymencie poinformowali o zaobserwowaniu 53+/-15 sygnałów, których nie potrafili wyjaśnić. Jako że nie byli w stanie podać jednej możliwej interpretacji, zaproponowali cztery wyjaśnienia.

Najbardziej banalne to rozpad beta trytu, który mógł zanieczyścić ksenon używany w detektorze. Trzy pozostałe interpretacje są już bardziej interesujące. Sygnały mogły być wywołane obecnością nowego typu neutrina, tworzących ciemną materię aksjonów ze Słońca albo też obecnością bozonowej ciemnej materii. Uczeni wyliczyli też prawdopodobieństwo dla wszystkich czterech interpretacji i uznali, że najmniej prawdopodobne, bo wynoszące 3,0 sigma, jest zarejestrowanie bozonowej ciemnej materii. Z kolei prawdopodobieństwo zanieczyszczenia trytem oraz odkrycia nowego neutrina wyliczono na 3,2 sigma. Najbardziej zaś prawdopodobne – szacowane na 3,4 sigma – jest odkrycie słonecznych aksjonów.

Informacja o sygnałach z XENON1T wywołała spore poruszenie. Naukowcy zabrali się do pracy, próbując wyjaśnić obserwowane zjawiska. Na przykład fizycy teoretyczni zaproponowali kilka interesujących rozwiązań problemu dotyczącego aksjonów słonecznych. Gdyby bowiem rzeczywiście one istniały, to białe karły powinny mieć mniejszą jasność, niż mają.

Jednymi z naukowców, którzy postanowili bliżej przyjrzeć się danym z XENON1T, byli uczeni z Uniwersytetu Jiao Tong z Szanghaju, na czele których stał Jianglai Liu. Chińczycy użyli do swoich badań detektora PandaX-II z Jinping Underground Laboratory w Syczuanie. Chociaż zawiera on nieco ponad 0,5 tony ksenonu (dla porównania, XENON1T korzysta z 3,2 tony), to uczeni z Państwa Środka prowadzili swoje badania dłużej, dzięki czemu uzyskali tylko o połowę danych mniej niż uczeni pracujący przy XENON1T.

Naukowcy pracujący przy PandaX-II mają pewną przewagę. Dzięki przeprowadzonej w odstępie 3 lat kalibracji z użyciem metanu, są w stanie lepiej scharakteryzować sygnały generowane w ich urządzeniu przez tryt zanieczyszczający ksenon.
Przeprowadzony przez nich eksperyment zwiększył prawdopodobieństwo, że XENEN1T dokonał rzeczywistego odkrycia. Wciąż nie wiadomo, czym jest to odkrycie. Ponadto Chińczycy nie byli w stanie z całą pewnością wykluczyć, że nie doszło do zanieczyszczenia.

Obecnie w Chinach trwają prace nad zwiększeniem czułości PandaX-II. Masa urządzenia zostanie zwiększona do 6 ton, w tym masa samego ksenonu wyniesie 4 tony. Nowe urządzenie, PandaX-4%, rozpocznie pracę jeszcze w bieżącym roku. Również w bieżącym roku ma ruszyć zmodernizowany 8,3-tonowy XENOnT, a w USA rozpoczyna właśnie pracę 10-tonowy LUX-ZEPLIN.

Dzięki nowym, większym i bardziej czułym detektorom powinniśmy w niedługim czasie dowiedzieć się, co tak naprawdę zarejestrował XENON1T.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Coś czuję że jakbym się założył że jest to odkrycie na miarę neutrin szybszych od światła - to bym wygrał :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jak można zrobić urządzenie do wykrywania czegoś, co nie wiadomo czy istnieje. Jak już Chińczyki maja urządzenie wykrywające ciemna materię, to teraz powinni skonstruować do wykrywania Boga.

  • Like (+1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 hours ago, Kikkhull said:

Jak można zrobić urządzenie do wykrywania czegoś, co nie wiadomo czy istnieje

To się fachowo nazywa "prowadzić badania naukowe".

 

2 hours ago, Kikkhull said:

Jak już Chińczyki maja urządzenie wykrywające ciemna materię, to teraz powinni skonstruować do wykrywania Boga.

Ja bym się skupił na falsyfikowanych hipotezach, na przykład szukaniu inteligentnego życia pozaziemskiego. Pomógłbyś im skalibrować instrumenty, co by tyle false positive nie było :)

  • Haha 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 godzin temu, Kikkhull napisał:

Jak można zrobić urządzenie do wykrywania czegoś, co nie wiadomo czy istnieje.

A skąd by miało być wiadomo, że jakieś coś istnieje, gdyby nie zostało wykryte?
W fizyce to całkiem normalna sprawa: robi się założenie, że istnieje, i sprawdza, niekiedy przez kilkadziesiąt lat (np. bozon Higgsa).

Edited by ex nihilo

Share this post


Link to post
Share on other sites
10 godzin temu, Kikkhull napisał:

Jak można zrobić urządzenie do wykrywania czegoś, co nie wiadomo czy istnieje.

Nie tylko urządzenie. Ludzie np. podróżowali do granicy świata, chociaż też nie wiedzieli czy istnieje. Bez takiej ciekawości ludzie nadal siedzieliby na drzewach skubiąc jego liście.

Edited by Sławko

Share this post


Link to post
Share on other sites
Godzinę temu, Sławko napisał:

Nie tylko urządzenie. Ludzie np. podróżowali do granicy świata, chociaż też nie wiedzieli czy istnieje. Bez takiej ciekawości ludzie nadal siedzieliby na drzewach skubiąc jego liście.

Co jest złego w spokojnym siedzeniu na drzewie w szczęściu i cieszeniu się z tego co jest? Co dobrego w kategoriach poczucia spełnienia i szczęścia (nie zadowolenia czy satysfakcji, które nie dorastają do pięt autentycznemu poczuciu szczęścia) daje technologia? Co takiego daje technologia poza komfortem i przyspieszeniem tempa życia, które finalnie wywołuje ogromy stres?

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 minuty temu, antykwant napisał:

Co takiego daje technologia poza komfortem i przyspieszeniem tempa życia, które finalnie wywołuje ogromy stres?

Nadzieję na nieśmiertelność. Wtedy będę mógł cały dzień spokojnie siedzieć na drzewie w szczęściu i radości. Tak wygląda Raj. Niestety nikt mnie wpuści, więc jedyna nadzieja w zbudowaniu takiego. 

  • Upvote (+1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 minuty temu, antykwant napisał:

Co jest złego w spokojnym siedzeniu na drzewie w szczęściu i cieszeniu się z tego co jest? Co dobrego w kategoriach poczucia spełnienia i szczęścia (nie zadowolenia czy satysfakcji, które nie dorastają do pięt autentycznemu poczuciu szczęścia) daje technologia? Co takiego daje technologia poza komfortem i przyspieszeniem tempa życia, które finalnie wywołuje ogromy stres?

Ale nic złego w tym nie ma. Jednakże trudno jest doświadczyć tych wrażeń, gdy zżera ciekawość, czy owoce/liście na sąsiednim drzewie (albo tym co go widać na horyzoncie) są smaczniejsze. Poza tym trzeba by się nieco uwstecznić intelektualnie, a to może być trudne i pozbawić nieco świadomości, aby życie na drzewie znów mogło kojarzyć się ze szczęściem. Dla nas, ludzi, chyba nie ma odwrotu.

Share this post


Link to post
Share on other sites
22 hours ago, KopalniaWiedzy.pl said:

Informacja o sygnałach z XENON1T wywołała spore poruszenie. Naukowcy zabrali się do pracy, próbując wyjaśnić obserwowane zjawiska. Na przykład fizycy teoretyczni zaproponowali kilka interesujących rozwiązań problemu dotyczącego aksjonów słonecznych. Gdyby bowiem rzeczywiście one istniały, to białe karły powinny mieć mniejszą jasność, niż mają.

A to ciekawe, gdyż obserwacja jasności tylko części białych karłów pokrywa się z założeniami klasycznego modelu ich chłodzenia:

https://www.researchgate.net/publication/1737064_Axions_and_the_Cooling_of_White_Dwarf_Stars

Quote

White dwarfs are the end product of the lifes of intermediate- and low-mass stars and their evolution
is described as a simple cooling process. Recently, it has been possible to determine with
an unprecedented precision their luminosity function, that is, the number of stars per unit volume
and luminosity interval. We show here that the shape of the bright branch of this function is only
sensitive to the averaged cooling rate of white dwarfs and we propose to use this property to check
the possible existence of axions, a proposed but not yet detected weakly interacting particle. Our
results indicate that the inclusion of the emission of axions in the evolutionary models of white dwarfs
noticeably improves the agreement between the theoretical calculations and the observational white
dwarf luminosity function.

https://indico.cern.ch/event/574412/contributions/2324002/attachments/1363850/2065064/zaragoza_isern16.pdf

Quote

Conclusions:

# The recent luminosity functions and the measurement of the secular drift of the pulsation period of DAV suggest that WDs cool down more quickly than expected . But this last result must be revised

# Axions or light bosons able to couple to electrons could account for this ( ma ~ 5 meV) extracooling. IAXO could solve the problem

# Because of its simplicity, WD could play an important role in the development of new ideas in Physics. Nevertheless, to obtain robust results it will be necessary to remove the uncertain7es listed before:

    * Extend the observa7onal LF to high and low luminosi7es

    * Obtention of the LF for massive white dwarfs

    * Improvement of the cooling models. Envelope is crucial * Role of binaries

 

Edited by Qion

Share this post


Link to post
Share on other sites
W dniu 12.02.2021 o 11:16, Sławko napisał:

Ale nic złego w tym nie ma. Jednakże trudno jest doświadczyć tych wrażeń, gdy zżera ciekawość, czy owoce/liście na sąsiednim drzewie (albo tym co go widać na horyzoncie) są smaczniejsze. Poza tym trzeba by się nieco uwstecznić intelektualnie, a to może być trudne i pozbawić nieco świadomości, aby życie na drzewie znów mogło kojarzyć się ze szczęściem. Dla nas, ludzi, chyba nie ma odwrotu.

Jest taka nauka o świadomości, której ludzie o zamkniętych umysłach nie chcą zgłębiać, bo nie są świadomi, że się boją co ta otwartość mogłaby przynieść. Pierwszym nauczycielem drogi środka, drogi do całkowitego ujarzmienia swojego umysłu, do objęcia świadomością wszystkiego co się w człowieku manifestuje był Budda. Od ponad 2500 lat wiemy, jak stać się mistrzami własnego umysłu i z tej pozycji wchodzić w interakcję ze światem, tak by nie powodować cierpienia u siebie ani u innych istot. Jednak większość ludzi nie chce wyrwać się z koła cierpienia, chce tylko poprawić komfort swojego krótkiego snu na ziemi. Nie ma różnicy między gonieniem za liściem z innego drzewa, nowym gadżetem, bogactwem, sławą czy nieśmiertelnością, bo w każdym tym przypadku źródło naszego szczęścia jest na zewnątrz nas. 

 

W dniu 12.02.2021 o 11:09, Jajcenty napisał:

Nadzieję na nieśmiertelność. Wtedy będę mógł cały dzień spokojnie siedzieć na drzewie w szczęściu i radości. Tak wygląda Raj. Niestety nikt mnie wpuści, więc jedyna nadzieja w zbudowaniu takiego. 

Raj jest już w Tobie i tylko ty sobie bronisz wejścia do niego. I to jest prawda trudna do przełknięcia, bo jesteśmy tak mocno przyzwyczajeni chadzaniem utartymi ścieżkami myślowymi, inżynieryjnymi, relacyjnymi, rodzinnymi, że coś co jest nieznane brzmi jak herezja. Tak mocno polegamy na umyśle, że wszystko co umysłowi brzmi niewiarygodnie wywołuje reakcję negowania, wyśmiewania i zwalczania. A przecież nie składamy się tylko z umysłu. 

Wystarczyłoby z taką samą rzetelnością i determinacją zgłębiać nauki Buddy,  z jaką zgłębiamy świat technologii i nauki, żeby szybko zorientować się, że ten człowiek przekroczył wszystkie ograniczenia umysłu, dzięki czemu żył harmonijnie, zawsze wiedział co zrobić i co powiedzieć. 

*Proponuję eksperyment. Usiądź wygodnie, daj sobie 5 minut na siedzenie bez robienia niczego - tylko obserwuj co się pojawia w ciele, umyśle i emocjach. Po tych 5 minutach zadaj sobie pytanie "czy zanim usiadłem i zacząłem myśleć i czuć te rzeczy istniałem?". "Czy istnieję po tym jak przestałem czuć i myśleć te rzeczy?". Więc kim tak naprawdę jestem jeśli rzeczy przemijają a ja mogę je obserwować?*

A dla leniwych polecam biografię Buddy w formie Wideo: 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Znam to w innej formie:

Quote

Nie bądźcie misjonarzami. Bądźcie znachorami! Powiadam wam, jeśli buty ich duchowej ścieżki staną się dla nich zbyt ciasne, sami do was przyjdą po maść na bąble.

Może załóżcie sobie mały zakonik pod Wezwaniem Forumowiczów Bosych Wiecznego Współczucia? ;)

Share this post


Link to post
Share on other sites
W dniu 12.02.2021 o 11:05, antykwant napisał:

Co jest złego w spokojnym siedzeniu na drzewie w szczęściu i cieszeniu się z tego co jest?

Podniósł wzrok i ku swemu zdumieniu zobaczył młodego hrabiego usadowionego w rozwidleniu gałęzi.
— A, jest pan — zawołał ten z góry — to doskonale.

[...]

— To dobrze. Zdziwił się pan, że siedziałem na drzewie?
— Nie, dlaczego...
— Widzi pan, to atawizm. Czasami odzywa się w człowieku nieprzeparta chęć powrotu do pierwotnych form bytowania. Nie zauważył pan tego, panie ten... No, jak się pan nazywa?
— Dyzma.
— Aha, Dyzma. Głupie nazwisko, a imię?"

:D Tak mi się skojarzyło.

Share this post


Link to post
Share on other sites
22 godziny temu, Astro napisał:

Daj Ty @antykwant spokój, bo ludzie gotowi uznać, że ostatnio na KW buddyści w natarciu. :D Z pamięci cytat pewnego mistrza:

;)

Nic więcej nie mam zamiaru pisać w tym temacie ;)

Share this post


Link to post
Share on other sites
6 hours ago, Astro said:

Nie ta liga i waga, bo wiesz, ja w piórkowej siebie nie widzę - wyglądałoby to przezabawnie... ;)

Duszpasterze rzadko cierpią niedostatek.

Share this post


Link to post
Share on other sites
20 godzin temu, cyjanobakteria napisał:

Duszpasterze rzadko cierpią niedostatek.

Materialnie tak, ale "duchowo" przeciwnie. Bez przerwy cierpią niedostatek na pouczanie innych jak mają żyć i do którego bożka się modlić.

Edited by Sławko

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      O teleskopie Hubble'a słyszeli chyba wszyscy. Nic w tym dziwnego, gdyż jest to jeden z najważniejszych instrumentów naukowych wykorzystywanych obecnie przez człowieka. Niewiele osób jednak wie, że teleskopy wcale nie muszą spoglądać w niebo. Na Antarktydzie powstaje właśnie niezwykłe urządzenie. Teleskop IceCube (Kostka Lodu), jest budowany wewnątrz lodowej czapy pokrywającej południowy biegun naszej planety. Jego zadaniem jest wykrywanie neutrin.
      Neutrino
      Neutrino to jedna z cząstek elementarnych. Należy ona do grupy leptonów i wyróżniamy trzy typy neutrin: taonowe, mionowe oraz elektronowe. Neutrino ma zerowy ładunek elektryczny i niemal nie ma masy. Cząstka jest tak przenikliwa, że na przykład planety nie stanowią dla niej żadnej przeszkody. W każdej chwili przez nasze ciała, przez budynki i przez samą Ziemię przelatuje niezliczona liczba neutrin. Ich głównym źródłem jest oddziaływanie promieni kosmicznych w górnych warstwach atmosfery. Neutrina emitują też np. gwiazdy i reaktory atomowe.
      Istnienie neutrin zostało przewidziane teoretycznie w 1930 roku przez Wolfganga Pauliego, ale musiało minąć aż 26 lat zanim eksperymentalnie udowodniono, że Pauli się nie mylił.

      Cząsteczki te są bardzo łakomym kąskiem dla astronomów. Podróżują z prędkością światła od źródeł promieniowania, a na swej drodze nie napotykają niemal żadnych przeszkód. Neutrina powstają np. we wnętrzach gwiazd i bez najmniejszych problemów przemierzają przestrzeń kosmiczną. Badanie neutrin pozwala więc naukowcom wysnuć wnioski na temat samych źródeł, z których zostały wyemitowane.
      Z tego, co wiemy obecnie, zdecydowana większość istniejących neutrin pochodzi z samych początków wszechświata, powstały w momencie Wielkiego Wybuchu.
      IceCube
      Neutrina badane są od kilkudziesięciu lat i od lat naukowcy opracowują nowe metody ich obserwacji. Teoretycy od dawna uważają, że do obserwacji neutrin pochodzących z bardzo odległych źródeł potrzebny jest instrument długości co najmniej kilometra. Takim instrumentem ma być IceCube. Na miejsce jego budowy wybrano Antarktydę, gdyż jej lody są wyjątkowo czyste i wolne od źródeł promieniowania. Nic nie powinno więc zakłócać pracy niezwykłego teleskopu.
      Będzie się on składał z co najmniej 4200 modułów optycznych zawieszonych na 70 pionowych linach, a te z kolei będą umieszczone na głębokości od 1450 do 2450 metrów pod powierzchnią lodu. Na samej powierzchni znajdzie się kopuła zbudowana z co najmniej 280 modułów optycznych. Powierzchnia IceCube'a będzie wynosiła około 1 kilometra kwadratowego. Jak łatwo obliczyć, objętość tego niezwykłego instrumentu naukowego to około 2,5 kilometra sześciennego. Po ukończeniu prac IceCube będzie działał przez 20 lat.

      Uczeni mają nadzieję, że odpowie on na tak fundamentalne pytania, jak warunki fizyczne rozbłysków gamma czy też pozwoli zbadać naturę fotonów pochodzących z pozostałości po supernowej w gwiazdozbiorze Kraba oraz z nieodległych galaktyk. Być może IceCube pozwoli również potwierdzić teorię strun.
      Obecnie IceCube składa się z 40 lin. Do stycznia 2009 roku przybędzie 9 kolejnych. Rok później mają być już 63 liny, a w marcu 2010 roku urządzenie osiągnie pełną gotowość operacyjną. We wrześniu 2010 roku zakończony zostanie główny etap budowy IceCube'a.
      Obecnie budżet projektu wynosi 271 milionów dolarów. W pracach bierze udział około 200 naukowców i 29 instytucji.
      O skali przedsięwzięcia niech świadczą liczby. Wywiercenie w lodzie każdego z 70 otworów o średniej głębokości 2454 metrów trwa średnio 48 godzin (pierwszy otwór wiercono przez 57 godzin). W tym czasie usuwane jest 757 metrów sześciennych lodu i zużyciu ulega około 2400 litrów paliwa. W każdym otworze umieszczana jest lina. Operacja ta trwa 11 godzin. Praca nie jest łatwa, gdyż Antarktyda to najzimniejsze, najbardziej wietrzne i najbardziej suche miejsce na Ziemi. W niektórych jej punktach nie padało od tysięcy lat, a średnie temperatury na Biegunie Południowym wynoszą latem około -37 stopni Celsjusza. Rekord ciepła na Biegunie to -13,8 stopnia Celsjusza. Rekord zimna na Antarktydzie to -89 stopni Celsjusza.
      Najsilniejsze podmuchy wiatru zanotowano w lipcu 1972 roku. Naukowcy z francuskiej bazy Dumont d'Urville poinformowali wówczas, że wiatr wial z prędkością 320 kilometrów na godzinę. Na Antarktydzie znajduje się też największa pustynia na świecie, a rekordowy zanotowany spadek temperatury wyniósł 36 stopni w ciągu 12 minut.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Po 10 latach pionierskiej pracy naukowcy z amerykańskiego SLAC National Accelerator Laboratory ukończyli wykrywacze ciemnej materii SuperCDMS. Dwa pierwsze trafiły niedawno do SNOLAB w Ontario w Kanadzie. Będą one sercem systemu poszukującego dość lekkich cząstek ciemnej materii. Urządzenia mają rejestrować cząstki o masach od 1/2 do 10-krotności masy protonu. W tym zakresie będzie to najbardziej czuły na świecie wykrywacz ciemnej materii.
      Twórcy detektorów mówią, że przy ich budowie wiele się nauczyli i stworzyli wiele interesujących technologii, w tym elastyczne kable nadprzewodzące, elektronikę działającą w ekstremalnie niskich temperaturach czy lepiej izolowane systemy kriogeniczne, dzięki czemu całość jest znacznie bardziej czuła na ciemną materię. A dodatkową zaletą całego eksperymentu jest jego umiejscowienie 2 kilometry pod ziemią, co pozwoli na wyeliminowanie znaczniej części zakłóceń ze strony promieniowania kosmicznego. SNOLAB i SuperCDMS są dla siebie stworzone. Jesteśmy niesamowicie podekscytowani faktem, że detektory SuperCDMS mają potencjał, by bezpośrednio zarejestrować cząstki ciemnej materii i znacząco zwiększyć nasza wiedzę o naturze wszechświata, mówi Jodi Cooley, dyrektor SNOLAB. Zrozumienie ciemnej materii to jedno z najważniejszych zadań nauki, dodaje JoAnne Hewett ze SLAC.
      Wiemy, że materia widzialna stanowi zaledwie 15% wszechświata. Cała reszta to ciemna materia. Jednak nikt nie wie, czym ona jest. Wiemy, że istnieje, gdyż widzimy jej oddziaływanie grawitacyjne z materią widzialną. Jednak poza tym nie potrafimy jej wykryć.
      Eksperyment SuperCDMS SNOLAB to próba zarejestrowania cząstek tworzących ciemną materię. Naukowcy chcą w nim wykorzystać schłodzone do bardzo niskich temperatur kryształy krzemu i germanu. Stąd zresztą nazwa eksperymentu – Cryogenic Dark Matter Search (CDMS). Uczeni mają nadzieję, że w temperaturze o ułamek stopnia wyższej od zera absolutnego uda się zarejestrować wibracje kryształów powodowane interakcją z cząstkami ciemnej materii. Takie kolizje powinny zresztą wygenerować pary elektron-dziura, które – przemieszczając się w krysztale – wywołają kolejne wibracje, wzmacniając w ten sposób sygnał.
      Żeby jednak tego dokonać, detektory muszą zostać odizolowane od wpływu czynników zewnętrznych. Dlatego też eksperyment będzie prowadzony w SNOLAB, laboratorium znajdującym się w byłej kopalni niklu, ponad 2000 metrów pod ziemią.
      Stopień trudności w przeprowadzeniu tego typu eksperymentów jest olbrzymi. Nie tylko bowiem konieczne było stworzenie nowatorskich wykrywaczy, co wymagało – jak już wspomnieliśmy – 10 lat pracy. Wyzwaniem był też... transport urządzeń. Aby chronić je przed promieniowaniem kosmicznym, należało jak najszybciej dostarczy je z USA do Kanady. Oczywiście na myśl przychodzi przede wszystkim transport lotniczy. Jednak im wyżej się wzniesiemy, tym cieńsza warstwa atmosfery nas chroni, zatem tym więcej promieniowania kosmicznego do nas dociera.
      Wybrano więc drogę lądową, ale... naokoło. Pomiędzy Menlo Park w Kalifornii, gdzie powstały wykrywacze, a kanadyjską prowincją Ontario znajdują się Góry Skaliste. Ciężarówka z wykrywaczami musiałaby więc wjechać na sporą wysokość nad poziomem morza, co wiązałoby się z większym promieniowaniem docierającym do detektorów. Dlatego też jej trasa wiodła na południe, przez Teksas. Już następnego dnia po dotarciu do Ontario urządzenia zostały opuszczone pod ziemię, gdzie czekają na instalację. Jeszcze w bieżącym roku do Kanady trafią kolejne SuperCDMS, a wstępne przygotowania do uruchomiania laboratorium mają zakończyć się w 2024 roku. Naukowcy mówią, że po 3-4 latach pracy laboratorium powinno zebrać na tyle dużo danych, że zdobędziemy nowe informacje na temat ciemnej materii.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Technicy z Fermi National Accelerator Laboratory ukończyli prototyp specjalnego nadprzewodzącego kriomodułu, jedynego takiego urządzenia na świecie. Projekt PIP-II, w którym udział biorą też polscy naukowcy, ma na celu zbudowanie najpotężniejszego na świecie źródła neutrin. Zainwestowała w nie również Polska.
      HB650 będzie najdłuższym i największym kriomodułem nowego akceleratora liniowego (linac). Wraz z trzema innymi będzie przyspieszał protony do 80% prędkości światła. Z linac protony trafią do dwóch kolejnych akceleratorów, tam zostaną dodatkowo przyspieszone i zamienione w strumień neutrin. Neturina te zostaną wysłane w 1300-kilometrową podróż przez skorupę ziemską, aż trafią do Deep Underground Neutrino Experiment and the Long Baseline Neutrino Facility w Lead w Dakocie Południowej.
      Prace nad nowatorskim kriomodułem rozpoczęły się w 2018 roku, w 2020 jego projekt został ostatecznie zatwierdzony i rozpoczęła się produkcja podzespołów. W styczniu 2022 roku w Fermilab technicy zaczęli montować kriomoduł. HB650 to 10-metrowy cylinder o masie około 12,5 tony. Wewnątrz znajduje się szereg wnęk wyglądających jak połączone ze sobą puszki po napojach. Wnęki wykonano z nadprzewodzącego niobu, który podczas pracy będzie utrzymywany w temperaturze 2 kelwinów. W tak niskiej temperaturze niob staje się nadprzewodnikiem, co pozwala efektywnie przyspieszyć protony.
      Żeby osiągnąć tak niską temperaturę wnęki będą zanurzone w ciekłym helu, nad którym znajdzie wiele warstw izolujących, w tym MLI, aluminium oraz warstwa próżni. Całość zamknięta jest w stalowej komorze próżniowej, która zabezpiecza wnęki przed wpływem pola magnetycznego Ziemi.
      Linac będzie przyspieszał protony korzystając z pola elektrycznego o częstotliwości 650 MHz. Wnętrze wnęk musiało zostać utrzymane w niezwykle wysokiej czystości, gdyż po złożeniu urządzenia nie ma możliwości ich czyszczenia, a najmniejsze nawet zanieczyszczenie zakłóciłoby pracę akceleratora. Czystość musiała być tak wysoka, że nie wystarczyło, iż całość prac przeprowadzano w cleanroomie. Wszelkie przedmioty znajdujące się w cleanroomie oraz stosowane procedury były projektowane z myślą o utrzymaniu jak najwyższej czystości. Pracownicy nie mogli na przykład poruszać się zbyt szybko, by nie wzbijać w powietrze ewentualnych zanieczyszczeń.
      Obecnie trwa schładzanie kriomodułu do temperatury 2 kelwinów. Naukowcy sprawdzają, czy całość wytrzyma. Nie bez powodu jest to prototyp. Chcemy dzięki niemu zidentyfikować wszelkie problemy, zobaczyć co do siebie nie pasuje, co nie działa, mówi Saravan Chandrasekaran z Fermilab. Po zakończeniu chłodzenia urządzenie zostanie poddane... testowi transportu. Kriomoduł trafi do Wielkiej Brytanii, a gdy wróci do Fermilab zostaną przeprowadzone testy, by upewnić się, że wszystko nadal działa.
      Gdy HB650 przejdzie pomyślnie wszystkie testy, rozpocznie się budowa właściwego kriomodułu. Wezmą w nim udział partnerzy projektu PIP-II (Photon Improvement Plan-II) z Polski, Indii, Francji, Włoch, Wielkiej Brytanii i USA.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Troje astronomów –  José Luis Bernal, Gabriela Sato-Polito i Marc Kamionkowski – uważa, że sonda New Horizons mogła zarejestrować rozpadające się cząstki ciemnej materii. Uważają oni, że niespodziewany nadmiar światła zarejestrowany przez sondę, może pochodzić z rozpadających się aksjonów, hipotetycznych cząstek ciemnej materii.
      Na optyczne promieniowanie tła składa się całe światło widzialne emitowane przez źródła znajdujące się poza Drogą Mleczną. Światło to może nieść ze sobą istotne informacje na temat struktury wszechświata. Problem w badaniu tego światła polega na trudności w jego odróżnieniu od światła, którego źródła znajdują się znacznie bliżej, szczególnie od światła Słońca rozproszonego na pyle międzyplanetarnym.
      Wystrzelona w 2006 roku sonda New Horizons znajduje się obecnie w Pasie Kuipera. Pył międzyplanetarny jest tam znacznie bardziej rozproszony niż bliżej Słońca. Niedawno sonda użyła instrumentu o nazwie Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) do pomiaru światła. Ku zdumieniu specjalistów okazało się, że optyczne promieniowanie tła jest dwukrotnie bardziej jasne, niż należałoby się spodziewać z ostatnich badań dotyczących rozkładu galaktyk.
      Astronomowie z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa uważają, że ten nadmiar światła może pochodzić z rozpadu aksjonów. Uczeni, chcąc wyjaśnić wyniki obserwacji LORRI, zbadali model, w którym aksjony rozpadałyby się do fotonów. Obliczyli, jak rozkładałaby się energia fotonów z takiego rozpadu i w jaki sposób przyczyniałoby się to zarejestrowania nadmiarowego światła przez LORRI. Wyniki sugerują, że nadmiar fotonów mógłby pochodzić z aksjonów o masie mieszczącym się w zakresie 8–20 eV/c2. Powinny one dawać wyraźny sygnał w przyszłych pomiarach intensywności światła.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...