Οι επιστήμονες άρχισαν να βλέπουν κρυστάλλους στη δεκαετία του 1990. Αυτοί οι κρύσταλλοι σπινθηρίζονταν περισσότερο το καλοκαίρι, κάτι που οι ερευνητές πήραν ως απόδειξη της σκοτεινής ύλης. Αλλά οι επιστήμονες αυτοί ήταν πιθανώς λάθος, σύμφωνα με νέα έρευνες.
Οι επιστήμονες έχουν πολύ καλό λόγο να πιστεύουν ότι υπάρχει σκοτεινή ύλη - ότι υπάρχουν κάποια αόρατα πράγματα που τραβούν τα πάντα με τη βαρύτητά τους, αλλά αυτό είναι αόρατο στα τηλεσκόπια μας. Αλλά δεν ξέρουν τι είναι στην πραγματικότητα η σκοτεινή ύλη. Οι φυσικοί έχουν κάποιες εικασίες. Ωστόσο, οι ερευνητές δεν έχουν εντοπίσει κανένα άμεσο στοιχείο που να υποδεικνύει ότι οποιαδήποτε συγκεκριμένη εικασία είναι σωστή, με μια πιθανή εξαίρεση: Ένας ανιχνευτής στην Ιταλία σπινθηροβόλος περισσότερο από το καλοκαίρι, υπονοώντας ότι ένα συγκεκριμένο μοντέλο σκοτεινής ύλης ήταν σωστό. Αλλά τώρα, ένα νέο πείραμα που προσπαθεί να αναπαράγει αυτό το ετήσιο κύκλωμα σπινθήρων απέτυχε να επιφέρει σημαντικά αποτελέσματα, υποδεικνύοντας ότι τα στοιχεία της σκοτεινής ύλης του ιταλικού ανιχνευτή είναι πιθανόν λανθασμένα.
Εδώ είναι η συμφωνία: Μια δημοφιλής θεωρία της σκοτεινής ύλης δηλώνει ότι το υλικό αποτελείται από σωματίδια που ονομάζονται "ασθενώς αλληλεπιδρώντα μαζικά σωματίδια", ή "WIMPS". Αυτά τα WIMP θα είναι βαριά σωματίδια που δεν περιγράφονται στο Πρότυπο Μοντέλο Φυσικής, αν και θα ήταν πιθανώς υπερσυμμετρικοί εταίροι σωματιδίων Standard Model. Τα WIMP θα χρησιμοποιούσαν τη βαρύτητά τους για να ρυμουλκούν άλλα σωματίδια και σπάνια αλληλεπιδρούν μαζί τους.
Με βάση το πώς φαίνεται ότι η σκοτεινή ύλη φαίνεται να δρα επί της ύλης που εκπέμπει φως στο σύμπαν, οι ερευνητές πιστεύουν ότι η ουσία τείνει να συσσωρεύεται στους γαλαξίες κρατώντας τους μαζί. Αυτό σημαίνει ότι εάν η σκοτεινή ύλη είναι κατασκευασμένη από WIMPs, περισσότεροι από αυτούς θα πρέπει να χτυπήσουν τη Γη τον Ιούνιο, όταν ο πλανήτης μας βυθίζεται προς τη σκοτεινή ύλη της Γαλαξίας, από ό, τι τον Δεκέμβριο, όταν ο πλανήτης μας έρχεται μακριά από αυτή την περιοχή. , ένα μόνο πείραμα φαίνεται να υποστηρίζει αυτή την υπόθεση.
Σε υπόγειο χώρο στην Ιταλία, οι ανιχνευτές φωτονίων κοιτάζουν κρυστάλλους ιωδιούχου νατρίου όλη μέρα και νύχτα στο σκοτάδι, αναζητώντας ίχνη φωτός. Αυτοί οι κρύσταλλοι σπινθήρων όταν αλληλεπιδρούν με άλλα σωματίδια και σε αυτόν τον θαμμένο τόπο - που ονομάζεται πείραμα DAMA / NaI - τα WIMPs θα είναι μεταξύ των μοναδικών άλλων σωματιδίων γύρω. Τον Απρίλιο του 1998, μόλις τρία χρόνια μετά το πείραμα DAMA / NaI, οι ερευνητές ανέφεραν στο περιοδικό Physics Letters B ότι οι κρύσταλλοι φαινόταν να ανάβουν περισσότερο το καλοκαίρι από το χειμώνα. Αυτό ακριβώς οι ερευνητές αναμενόταν να δουν εάν η σκοτεινή ύλη αποτελείται από WIMP. Μέχρι πρόσφατα το 2017, οι ερευνητές που εξετάζουν δεδομένα από το πείραμα DAMA / NaI 1995-2002 και το αναβαθμισμένο πείραμα DAMA / LIBRA, το οποίο ξεκίνησε το 2003, ανέφεραν στοιχεία για μια ετήσια μετατόπιση της συμπεριφοράς των κρυστάλλων.
Αλλά αυτά τα αποτελέσματα δεν έχουν καταφέρει πολύ καλά στις προσπάθειες αναπαραγωγής.
Ο ανιχνευτής Xenon100, επίσης στην Ιταλία, ομοίως κυνηγούσε για WIMPs - αν και το έπραξε κοιτάζοντας το xenon, όχι το ιωδιούχο νάτριο, σε ένα σκοτεινό θάλαμο. Μέχρι το 2010, ήταν ξεκάθαρο ότι το XENON100 δεν πρόκειται να εντοπίσει το ετήσιο σήμα του DAMA. Μια άλλη, μεγαλύτερη αναζήτηση ξένων, αυτή στην Κίνα, δεν ανακοίνωσε αποτελέσματα νωρίτερα φέτος. Ωστόσο, ακόμη ένα άλλο πείραμα - το οποίο ονομάζεται CoGeNT, με έδρα τη Μινεσότα και στηριζόμενο σε ένα μόνο κομμάτι γερμανού - φαίνεται να αναπαράγει το ετήσιο σήμα του DAMA.
Τα τελευταία νέα, ωστόσο, δεν είναι καλά για το DAMA. Την Τετάρτη (5 Δεκεμβρίου), οι ερευνητές του ανιχνευτή Cosine-100 στη Νότια Κορέα δημοσίευσαν ένα άρθρο στο περιοδικό Nature, σύμφωνα με το οποίο δεν είχαν δει καμία ετήσια αλλαγή στον νεότερο ανιχνευτή τους. Αυτό είναι μεγάλο, επειδή οι αισθητήρες φωτός του Cosine-100 παρακολουθούν υπόγεια κομμάτια ιωδιούχου νατρίου, ακριβώς όπως τα DAMA's. Έτσι εάν η DAMA είχε βρει ένα πραγματικό αποτέλεσμα, θα έπρεπε να εμφανιστεί και στο Cosine-100.
"Το αποτέλεσμα αυτής της έρευνας είναι σημαντικό, διότι για πρώτη φορά έχουμε σημαντικούς ανιχνευτές κρύσταλλων ιωδίου νατρίου με αρκετή ευαισθησία. Έχει περάσει εδώ και 20 χρόνια ότι ο δυνητικώς σημαντικός ισχυρισμός δεν έχει αναπαραχθεί χρησιμοποιώντας τους ίδιους κρυστάλλους ανεξάρτητα," Hyun Ο Σου Λι, ο ομο-εκπρόσωπος Cosine-100, δήλωσε σε δήλωση.
Οι ερευνητές εξακολουθούν να μην γνωρίζουν τι προκάλεσε το ετήσιο σήμα ή γιατί εμφανίστηκε στο DAMA αλλά όχι στο Cosine-100. Αλλά η κορεατική ομάδα δήλωσε ότι ελπίζει ότι μια επερχόμενη αναβάθμιση στον ανιχνευτή της θα εμφανίσει καλύτερα δεδομένα για να βοηθήσει στην επίλυση του μυστηρίου της σκοτεινής ύλης και του σήματος DAMA.
