라이브 바카라 실험은 암흑 물질을 찾는 새로운 기록을 설정합니다

우리 우주에서 대부분의 질량을 구성하는 보이지 않는 물질 인 암흑 물질의 본질을 알아내는 것은 물리학에서 가장 큰 퍼즐 중 하나입니다.

라이브 바카라는 세계에서 가장 민감한 암흑 물질 탐지기 인 9 기가 엘렉트로 폴트/C 위의 WIMP의 증거를 발견하지 못했습니다.²(gev/c²). (비교를 위해, 양성자의 질량은 1 gev/c보다 약간 작다².) 280 일의 데이터를 기반으로 한 새로운 결과는 세계에서 가장 잘 발표 된 결과보다 거의 5 배나 좋습니다.

라이브 바카라 사우스 다코타의 Sanford Underground Research 시설에서 거의 1 마일 지하의 동굴에서 암흑 물질을 사냥합니다.

라이브 바카라의 연구원들은 협력에서 중요한 역할을 수행하여 국제 대변인과 WIMP 검색 분석 리드와 함께 실험 및 1 차 물리학을 이끌고 있습니다. 실험의 새로운 결과는 이전에 검색되지 않은 영역을 탐색하고 Wimps가 될 수있는 것을 추가로 제한합니다.

라이브 바카라 물리 및 천문학부에 본사를 둔 LZ의 대변인 인 Chamkaur Ghag 교수는 다음과 같이 말했습니다 :“이것은 암흑 물질과 Wimps에 대한 상당한 마진에 의한 새로운 세계 최고의 제약입니다..

“Wimps가 우리가 검색 한 지역 내에 있었다면, 우리는 그들에 대해 강력하게 말할 수 있었을 것입니다. 우리는 우리 가이 실험의 수명을 많이 검색 하고이 실험의 수명을 축적 할 때 그들이 존재하는지 여부를 알 수있는 감도와 도구를 알고 있습니다.”.

새로운 결과는 8 월 26 일에 두 개의 물리 회의에서 발표되었습니다 : TEV 입자 천체 물리학 2024 시카고, 일리노이 주 시카고, 리디딘 2024 브라질 상파울루. 과학 논문은 앞으로 몇 주 안에 출판 될 것입니다.

결과는 280 일 분량의 데이터를 분석합니다. 220 일의 새로운 세트 (2023 년 3 월에서 2024 년 4 월 사이에 수집 됨)는 라이브 바카라의 첫 번째 실행에서 60 일 이전 일과 결합되었습니다. 실험은 2028 년에 끝나기 전에 1,000 일의 데이터를 수집 할 계획입니다.

Austin에있는 텍사스 대학교에 본사를 둔 라이브 바카라의 부국장 물리 코디네이터 인 Scott Kravitz 교수는 다음과 같이 말했습니다.

“이것은 백만 개의 삽으로하지 않는 일입니다 - 새로운 도구를 발명하여 할 수 있습니다.”

라이브 바카라의 민감도는 검출기가 배경을 줄일 수있는 무수한 방법, 암흑 물질 상호 작용을 가장하거나 숨길 수있는 잘못된 신호입니다. 깊은 지하에서 탐지기는 우주에서 오는 우주 광선에서 보호됩니다.

LZ의 수천 개의 탐지기 부품에서 자연 방사선을 줄이기 위해 라이브 바카라 그룹은 LZ를 건설 할 수있는 자료를 선택하여 라이브 바카라 및 영국의 Boulby Underground Laboratory를 배치하여 전례없는 저지대 활동을 달성하기 위해 LZ를 구성하는 자료를 선택하기위한 세심한 캠페인을 공동으로 옮겼습니다.

라이브 바카라 검출기는 양파처럼 만들어졌으며, 각 층은 외부의 방사선을 차단하거나 입자 상호 작용을 추적하여 암흑 물질 모방을 배제합니다..

Amy Cottle 박사 (라이브 바카라 Physics & Astronomy)가 이끄는 Wimp Search는 정교한 분석 기술을 배포하여 가장 일반적인 혁신을 포함하여 모든 잔류 배경 속에서 잠재적 인 암흑 물질 후보 사건을 식별하여 가장 일반적인 범인 : Radon..

Cottle 박사는 다음과 같이 말했습니다 :“이것은 복잡한 분석으로 수백 년 동안 수백 명의 과학자들이 수천 개의 상세한 작업을 완료하기 위해 수백 명의 과학자들을 참여시킵니다.

“라이브 바카라 노력은이 작업에 필수적이며 분석의 주요 영역을 이끌고 혁신을 주도하여 배경을 완화하고 새롭고 강력한 통계적 추론 도구를 개발합니다.”.

이 결과는 라이브 바카라가“Salting”을 적용한 첫 번째 결과입니다. 이는 데이터 수집 중에 가짜 Wimp 신호를 추가하는 기술입니다. 결국“살해”될 때까지 실제 데이터를 위장함으로써, 연구원들은 무의식적 편견을 피하고 분석을 지나치게 해석하거나 변경하는 것을 막을 수 있습니다.

미시간 대학교에 본사를 둔 라이브 바카라 물리 코디네이터 인 Scott Haselschwardt 박사는 다음과 같이 말했습니다.

“데이터의 패턴을보고 싶어하는 인간의 경향이 있으므로 편견이 방황하지 않는이 새로운 정권에 들어가면 정말 중요합니다. 발견되면 제대로하기를 원합니다.”

어두운 물질은 빛이 방출, 반사 또는 빛을 흡수하지 않기 때문에 우주에서 질량의 85%를 구성하는 것으로 추정되지만 다중 천문 관측에 지문을 남겼습니다. 우리는이 신비롭지 만 근본적인 우주가 없으면 존재하지 않을 것입니다. 암흑 물질의 질량은 은하가 형성되고 함께 머무르는 데 도움이되는 중력 매력에 기여합니다.

라이브 바카라는 10 톤의 액체 크세논을 사용하여 암흑 물질 입자가 잠재적으로 충돌 할 수있는 밀도가 높고 투명한 재료를 제공합니다. 희망은 wimp가 Xenon 핵으로 두드려 수영장 게임의 큐볼에서 히트를하는 것처럼 움직일 수있는 희망입니다. 상호 작용 중에 방출되는 빛과 전자를 수집함으로써 라이브 바카라는 다른 데이터와 함께 잠재적 인 Wimp 신호를 캡처합니다.

라이브 바카라 PhD 학생 Emily Perry (현재 Lawrence Berkeley National Laboratory의 Chamberlain Fellow), Isabelle Darlington, Simran Dave 및 박사후 연구원 인 Aiham Al Musalhi 박사는 새로운 결과를위한 데이터 분석의 핵심 분석을 통해 Monte Carlo Simulations를 통해 배경을 식별하고 모델링했습니다. 동료,이 검색의 라돈 식별 구현.

라이브 바카라 연구원 Robert James 박사 (현재 멜버른 대학교)와 Joe McLaughlin 박사는이 분석에 대한 데이터의 통계적 추론을 이끌었고 James 박사가 영국 동료들과 라이브 바카라에서 개발 한 완전히 새롭고 혁신적인 도구를 배포했습니다.

라이브 바카라 PhD 학생 Jacopo Sincalco는 통계 프레임 워크의 핵심 개발자였으며, DETERTER의 지하에서 집중적 인 데이터 처리 및 LZ의 두 데이터 센터에서 미국 및 영국의 1 개 분석가에 이르기까지 실험의 주요 데이터 파이프 라인 개발을 지원했습니다.

라이브 바카라의 고 에너지 물리학 책임자 인 David Waters 교수는 다음과 같이 말했습니다 :“Dark Matter의 퍼즐을 이해하는 것은 오늘날 입자 물리학에서 가장 시급한 과제 중 하나입니다. Cham과 Amy의 선구적인 작품 외에도 Cern 's Large Haston의 Dark Matterles에서 Dark Matterles의 Dark Matterles를 검색하는 라이브 바카라의 사람들의 팀이 Cosmatical Surves 및 Cosmically Surpys에서 Dark Matters를 찾는 팀을 보유하고 있습니다. 암흑 물질에 대한 중력 증거의 토대.

“라이브 바카라이 두드러진 역할을하는이 퀘스트에서 매우 흥미 진진한시기입니다.”

Cottle 박사는 다음과 같이 말했습니다 :“우리는 우리가 Wimp 검색기로서 얼마나 강한지를 보여 주었고 계속 달리고 더 나아질 것입니다. 그러나이 탐지기와 함께 할 수있는 다른 많은 일들이 있습니다..

“다음 단계는이 데이터를 사용하여 Xenon 원자의 희귀 한 붕괴, Sun의 Boron-8 Neutrinos 및 다른 비공개 물리학과 같은 다른 흥미롭고 희귀 한 물리학 과정을 살펴 보는 것입니다. 그리고 이것은 20 년 동안 가장 흥미롭고 이전에 Incessable의 일부 어둠의 모델을 조사하는 것입니다.

라이브 바카라는 미국, 영국, 포르투갈, 스위스, 한국 및 호주에서 미국 에너지 부서의 로렌스 버클리 국립 실험실에서 이끄는 38 개 기관의 약 250 명의 과학자들과 협력하고 있습니다. 작업 구축, 운영 및 기록 설정 실험의 대부분은 초기 경력 연구원이 수행합니다. 이 협업은 이미 다음 데이터 세트를 분석하고 새로운 분석 트릭을 사용하여 더 낮은 질량 암흑 물질을 찾기를 고대하고 있습니다. 과학자들은 또한 라이브 바카라를 더욱 향상시키기 위해 잠재적 업그레이드를 통해 생각하고 있으며 X라이브 바카라D라는 차세대 암흑 물질 탐지기를 계획하고 있습니다.

라이브 바카라는 고 에너지 물리학 사무소, 과학 사무소, 과학 에너지 연구 과학 컴퓨팅 센터의 미국 에너지 부서에 의해 지원됩니다. 라이브 바카라는 또한 영국의 과학 기술 시설 협의회에서 지원합니다. 포르투갈 과학 기술 재단; 스위스 국립 과학 재단과 한국 기초 과학 연구소. 38 개 이상의 고등 교육 및 고급 연구 기관이 라이브 바카라를 지원했습니다.

링크

• 라이브 바카라 암흑 물질 실험
• Chamkaur Ghag 교수의 학업 프로필
• Dr Amy Cottle의 학업 프로필
• 라이브 바카라 물리학 및 천문학
• 라이브 바카라 수학 및 물리 과학

이미지

• 라이브 바카라의 중앙 탐지기 인 Time Projection Chamber. 크레딧 : Matthew Kapust/Sanford Underground Research Facility

미디어 연락처

Mark Greaves

M.Greaves [at] 라이브 바카라.ac.uk

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