Coimbra Üniversitesi
Araştırmalar, düşük kütleli karanlık maddenin doğrudan araştırılmasında şimdiye kadarki en iyi sınırlara ulaştı.
Parçacık fiziğinde tarihi bir dönüm noktası ve Güneş’in iç yapısına ilişkin çalışmalara yeni bir pencere açan bir şey olarak görülüyor.
Bilim insanları ilk kez gözlemledi Güneş nötrinolarının atom çekirdeği ile etkileşimleri. Ve doğrudan düşük kütleli karanlık madde arayışında şimdiye kadarki en iyi sınırlara ulaştılar.
O çalışmak Coimbra Üniversitesi (FCTUC) Bilim ve Teknoloji Fakültesi’nin kurucusu Laboratuvar Enstrümantasyonu ve Deneysel Parçacık Fiziği’nin (LIP) de dahil olduğu LUX-ZEPLIN (LZ) bilim adamlarının uluslararası bir işbirliğiyle gerçekleştirildi.
Yapıldı Karanlık madde dedektörü tarafından elde edilen verilerin şimdiye kadarki en büyük analizi: Mart 2023 ile Nisan 2025 arasında 417 günlük etkin çalışma.
LZ, bu türden karanlık madde parçacıkları için bilinen en kısıtlayıcı sınırları belirledi. WIMP’ler (zayıf etkileşime giren büyük parçacıklar), özellikle 9 GeV/c²’nin altındaki kütleler için.
Coimbra Üniversitesi’nin ZAP’a gönderdiği bir açıklamada, bu parçacıklardan doğrudan bir sinyal gözlemlenmedi ancak yeni sonuçlar, LZ’nin 5 GeV/c²’nin üzerinde kütleye sahip WIMP’ler için dünyadaki en hassas deney olma konumunu güçlendiriyor.
Dedektörün hassasiyeti, ilk kez güneş nötrinolarının atom çekirdeği ile etkileşimlerini gözlemlemeyi mümkün kıldı. Bu, çekirdek-elastik uyumlu nötrino saçılması (CEvNS) olarak bilinen nadir bir süreçle başarıldı.
Nükleer reaktörlerde üretilen yüksek miktarda nötrino akışı kullanılarak ilk kez yalnızca 2017 yılında gözlemlenen bu süreçte, bir nötrino tüm atom çekirdeğiyle etkileşime girerek çok az miktarda enerji aktarıyor.
Bu süreç ilk kez gözlemlendi 3 eşiğinin üzerinde, 4,5 sigma öneme sahip güneş nötrinoları sigma geleneksel olarak bir gözlemi “kanıt” olarak değerlendirirdi.
PandaX-4T ve XENONnT deneyleri geçen yıl bu sürecin kanıtlarını bildirdi ancak güven düzeyi 3 sigmanın altındaydı.
Bu Dünya dışı nötrinolardan CEvNS sinyalinin ilk “kanıtı”.
Bu, Güneş’ten gelen nötrinoların bu laboratuvarda tespit edildiği ilk sefer değil. 1960’lı ve 1970’li yıllarda Raymond Davis Jr. ve John Bahcall, günümüzde “Davis Mağarası” olarak bilinen aynı mağarada ilk kez 380 m3’lük bir dedektörle güneş nötrinolarının akışını ölçtüler. Bu sonuç Ray Davis’e 2002 Nobel Fizik Ödülü’nü kazandırdı.
Araştırmacı Paulo Brás, “Yenilik, yalnızca güneş nötrinolarının tespiti değil, aynı zamanda bunların gözlemlenmesini sağlayan son derece incelikli mekanizmadır. Etkileşim başına yalnızca birkaç foton ve elektrondan bahsediyoruz, bu da LZ dedektörünün olağanüstü hassasiyetini gösteriyor”, diye açıklıyor.