Rennen ist für nächste Durchbruch als Physiker dunklen Materie Ziel

Wissenschaftler aus South Dakota nach Australien suchen Material glaubte, Viertel des Universums zu machen, wie Forscher in China ein weiteres Geheimnis Partikel untersuchen

Was könnte größer als Gravitationswellen. Von Einstein, bestätigt, dass in dieser Woche gibt es vorhergesagt sind sie geboren, von schwarzen Löchern kollidieren und der Klang des Raums Zeit selbst verziehen durch die Erde.

Größer, was könnte nicht sagen Wissenschaftler immer noch Sehnsucht nach Antworten auf die anderen Rätsel der Physik sein.

Die Entdeckung der dunklen Materie, Kosmologe Carlos Frenk auf der Jahrestagung der American Association for Advancement of Science, argumentiert wäre wichtiger als der Nachweis von Gravitationswellen.

Die neuesten Ergebnisse für den empfindlichsten dunkle Materie-Detektor in der Welt kam im Dezember, und Physiker Alex Murphy übergab sie der Guardian am Samstag. Sein Team Experiment läuft fast eine Meile auf einer ehemaligen Goldmine in South Dakota, mit einem Bottich von flüssigen Xenon.

Aber Murphy sagte sein Team konnte nicht upstage jemand noch – sie haben immer noch nicht erkannt, das geheimnisvolle Material, das gedacht wird, um ein Viertel des Universums ausmachen.

Das Experiment wurde vor kurzem aktualisiert: Kühlung eine Mehrwertsteuer mit ein Drittel von einer Tonne Xenon, - 150F, es bedeutet, das seltene Ereignis ein Xenon-Atom Kollision mit einem dunklen Materie-Teilchen, erstellen einen kleinen Blitz zu erkennen.

Dies noch nicht geschehen, sagte Murphy.

"Aber es ist sicherlich eine gute Nachricht, die mehr Regionen ausgeschlossen werden", sagte er, unter Bezugnahme auf die verschiedenen Orte, die Wissenschaftler die Suche nach dunkler Materie. "Es gibt Unmengen und Unmengen von erwarteten Modelle," sagte er. "Es ist durchaus denkbar, dass wir ein Signal sehr, sehr bald zu finden. "Aber es ist auch denkbar, dass es lange dauern wird."

Physiker glauben, dass irgendeine Art von dunkler Materie existiert, weil Astronomen die Schwerkraft erkennen können, die es auf Sterne und Galaxien ausübt. Aber dunkler Materie selbst ist nicht nur unsichtbar, es nie erkannt wurde direkt oder indirekt durch andere Mittel. Wissenschaftler haben vorgeschlagen, dass dunkler Materie "schwache wechselwirkende massive Teilchen" umfasst (Weicheier), Restmaterial aus dem Urknall, die durch normale Materie und keine Spuren zu hinterlassen, aber in der Schwerkraft.

"Es ist eine größere Quest als nur versuchen, es zu finden", sagte Murphy von der University of Edinburgh. "Wenn wir es sehen, das nicht das Ende der Straße – ist es der Schlüssel zur Erschließung, was die tiefere Theorie der Physik ist und über den Schatten eines Zweifels, das wird eine lange Suche zu sein."

Die South Dakota Wissenschaftler, dessen Labor die große unterirdische Xenon (LUX) genannt wird, sind nicht der einzige Jäger im Allgemeinen. In Australien baut ein Team der weltweit neuesten dunkle Materie Detektor unter einem anderen Goldmine (die Höhlen helfen die Instrumente aus der kosmischen Strahlung zu schützen, die einen falschen Alarm erstellen konnte). Im Weltraum ist ein Detektor auf der internationalen Raumstation ISS in der Hoffnung, montiert, die eine indirekte Zeichen der dunklen Materie, wie einen Sparren versucht, Sinn der Wellen im Wasser gefunden werden kann. Ergebnisse werden auch von anderen MwSt Experimente und Partikel Atomwissenschaftler im nächsten Jahr erwartet.

"Es es durchaus konkurrenzfähig machen," sagte Murphy, dass LUX Daten ausgeschlossen hatte, was schien wie verlockende Hinweise von anderen Labors. "Aber kommt einer der Konkurrenten mit einem sehr klaren, unverwechselbaren Signal für die dunkle Materie, ich denke, wir alle sehr glücklich sein werde."

LUX erhalten in den nächsten Jahren eine weitere Überholung und etwa 10 Tonnen flüssigen Xenon, im Grunde zu einem neuen Detektor namens LUX_Zeplin, Murphy sagte, aber die technischen Herausforderungen dazu führen, dass Ergebnisse wahrscheinlich bis 2018 warten.

"Du hast behalten die Kontrolle über 10 Tonnen flüssigen Xenon ein Meile-u-Bahn, zu wissen, die Sie nicht leisten können zu verlieren, weil es sehr teuer ist, und dass viel tiefkaltem Gas könnte potenziell sehr gefährlich sein werden. Ihr habt also eine Null Fehler Anforderung."

AAAS Forscher auf der Suche nach einer anderen Art von geheimnisvollen Teilchen geben Sie ein viertes Neutrinos, genannt "steril", weil es nicht sogar die schwachen Gebühren trägt, ebenso wie seine neutrale Gegenstücke – die normale Neutrinos. Kam-Biu Luk, ein Physiker an der University of California in Berkeley, kündigte neue Daten zeigen eine "unerwartete Meinungsverschiedenheiten zwischen unseren Beobachtungen und Prognosen" auf der Suche nach den Partikeln.

Er und seine Kollegen bei einem Experiment in China, der Daya Bay Zusammenarbeit, fand ein außergewöhnliches Übermaß an Antineutrinos gibt, im Einklang mit zwei anderen Experimenten. Sie veröffentlichten ihre Ergebnisse am Samstag in der Fachzeitschrift Physical Review Letters.

Kosmologe Olga Mena Requejo vorgeschlagen, dass die neue Neutrinos gefunden Wissenschaftler könnte erfahren Sie mehr über die Beziehung zwischen Materie und Antimaterie, und beantworten Sie eine Frage schwebt über Physik seit den 1950er Jahren: "Was ist das Neutrino-Zeichen? Denn es etwas einzigartiges ist, und es wirklich ist, wirklich wichtig. "

Und auch für die Wissenschaftler, die finden, was sie nach jahrzehntelanger Suche gesucht habe, das Leben geht weiter. "In gewisser Weise werden wir noch durch eine existenzielle Krise", sagte Tim Andeen, eines der Hunderte von Wissenschaftlern, die geholfen haben, das Higgs-Boson Teilchen zu finden, genau so, wie sie, um in 2012, der Large Hadron Collider in Genf gehofft hatten.

"Wir hatten eine Sache zu gehen und suchen, und wir haben es", sagte er. "Dinge hätte bekommen haben wirklich seltsam wenn hatten wir nicht – wir alle möglichen Dinge im Detektor beobachtet habe würden."

Andeen, jetzt an der University of Texas at Austin, sagte, die Arbeit für neue Entdeckungen weiter, obwohl jetzt Forscher ein breiteres Feld zu suchen: Unterschriften der Supersymmetrie, extra-Dimensionen, dunkle Materie. "Wir haben kein Higgs-Boson zu mehr suchen, aber wir wissen, dass das Higgs-Boson, das Ende der Geschichte sein kann."

Letztes Jahr Wissenschaftler am Collider fand eine verlockende Blip in den Daten, zum Beispiel, die Murphy sagte "unglaublich schwer zu vereinbaren mit dem standard-Modell" wäre. Aber Andeen schnell darauf hingewiesen, dass bisher, zumindest das Signal "statistisch gesehen nicht wichtig", und dass es leicht Weg gehen könnte, wie andere Unebenheiten vorliegt.

"Wir können oder möglicherweise nicht etwas Spannendes zu sagen im nächsten Jahr."

• Dieser Artikel wurde am 14. Februar zu reflektieren, dass die LUX-Detektor wird rekonstruiert, anstatt einfach ein Upgrade geändert.