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यह LUX-Zeplin अंधेरे पदार्थ प्रयोग के लिए समय है

Anonim

येल विश्वविद्यालय में भौतिकी प्रयोगशालाओं से दक्षिण डकोटा में खेले जाने वाले सोने की खान के नीचे, अंधेरे पदार्थ प्रयोगों की एक नई पीढ़ी शुरू होने के लिए तैयार है।

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यूएस डिपार्टमेंट ऑफ एनर्जी ऑफ साइंस एंड नेशनल साइंस फाउंडेशन ने हाल ही में लक्स-जेप्लिन (एलजेड) को आगे बढ़ा दिया, जो अंधेरे पदार्थ की खोज में एक महत्वपूर्ण प्रयोग है, अदृश्य पदार्थ जो ब्रह्मांड को अधिक बना सकता है। भौतिकी के प्रोफेसर डैनियल मैककिंसे, इस परियोजना पर काम कर रहे येल वैज्ञानिकों के एक दल का नेतृत्व करते हैं।

मैककिंसे ने कहा, "हम बहुत तीव्र प्रतिस्पर्धा से उभरे, " जिनके चल रहे लक्स (बड़े अंडरग्राउंड क्सीनन) प्रयोग ने पृथ्वी की सतह से 4, 850 फीट नीचे एक तरल क्सीनन डिटेक्टर के साथ अंधेरे पदार्थ की तलाश की। डिवाइस दक्षिण डकोटा के ब्लैक हिल्स में सैनफोर्ड अंडरग्राउंड रिसर्च सुविधा में रहता है।

नया, एलजेड डिवाइस मूल लक्स प्रौद्योगिकी के आकार और प्रभावशीलता को बढ़ावा देगा।

"हमारे पास लक्स के साथ दुनिया में सबसे संवेदनशील डिटेक्टर है, " मैककिंसे ने कहा। "एलजेड सैकड़ों गुना अधिक संवेदनशील होगा। यह देखने के लिए खुशी है कि हमारा दृष्टिकोण मान्य किया जा रहा है।"

एलजेड एक अंतरराष्ट्रीय प्रयास है, जिसमें संयुक्त राज्य अमेरिका, पुर्तगाल, रूस और यूनाइटेड किंगडम में 2 9 संस्थानों के वैज्ञानिक शामिल हैं। डीओई का लॉरेंस बर्कले नेशनल लैब प्रयोग का प्रबंधन करता है।

डार्क पदार्थ एक प्रकार का वैज्ञानिक प्लेसहोल्डर है। यद्यपि इसे देखा या महसूस नहीं किया जा सकता है, लेकिन इसके अस्तित्व को ब्रह्मांड की संरचनात्मक अखंडता सहित ब्रह्मांड के कई महत्वपूर्ण व्यवहारों को समझाया जाता है।

एलजेड के दृष्टिकोण से पता चलता है कि अंधेरा पदार्थ कमजोर इंटरैक्टिंग भारी कणों से बना हो सकता है - जिसे डब्ल्यूआईएमपी के रूप में जाना जाता है - जो सामान्य पदार्थ के माध्यम से लगभग अनदेखा होता है। प्रयोग का उद्देश्य इन कणों को स्पॉट करना है क्योंकि वे घने, तरल क्सीनन के कंटेनर के माध्यम से जाते हैं। उस कंटेनर को परिष्कृत प्रकाश संवेदकों और अन्य प्रणालियों की एक श्रृंखला के साथ पानी के एक टैंक से घिरा होगा।

मैकिन्से ने कहा कि डिवाइस को एक मिनेसहाफ्ट के नीचे ब्रह्मांड की किरणों से बाहर निकालना। गामा किरणों और न्यूट्रीनो, हालांकि, अभी भी डिवाइस में जा सकेंगे। वे छोटे गेंदबाजी गेंदों की तरह होंगे, तरल क्सीनन में देखभाल करेंगे और इलेक्ट्रॉनों के साथ टकराने लगेंगे। उन टकरावों की पहचान की जाएगी और उन्हें बाहर निकाल दिया जाएगा।

शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि शेष टकराव, नाभिक शामिल हैं, अंधेरे पदार्थ की उपस्थिति की पहचान करेंगे। मैककिंसे ने कहा, "यह इलेक्ट्रॉन और परमाणु रीकोल्स के बीच अंतर करने के लिए नीचे आता है।"

एलजेड एक मीटर लंबा और अपने पूर्ववर्ती से काफी व्यापक होगा। क्सीनन की मात्रा 250 किलोग्राम से 7, 000 किलोग्राम तक पहुंच जाएगी। मैककिंसे के अनुसार, जब आप एक खान में शोध कर रहे होते हैं तो इस तरह के विचार महत्वपूर्ण हो जाते हैं।

"सब कुछ एक ही पिंजरे में नीचे आना है, " उन्होंने कहा।

लक्स के साथ, एलजेड के लिए कई प्रणालियों और घटकों को येल में डिज़ाइन और बनाया जाएगा। उदाहरण के लिए, मैककिंसे ने कहा, न्यू हेवन में टीम के सदस्य अंशांकन प्रणाली पर काम करेंगे। वे डिवाइस के निचले ग्रिड में उच्च वोल्टेज लाने के लिए एक प्रणाली भी तैयार करेंगे।

लक्ष्य ल्यूएक्स प्रयोग के साथ काम जारी रखते हुए, 2017 में एलजेड परिचालन करना है।

मैककिंसे ने कहा, "हम जल्द ही आगे बढ़ना चाहते हैं।" "हमारे पास नई प्रणाली है जो हम परीक्षण शुरू करना चाहते हैं। हमारी गतिविधि शुरू हो गई है।"

दो अन्य अंधेरे मामले पहलों ने भी समर्थन अर्जित किया। वे SuperCDMS-SNOLAB हैं, जो WIMPs और ADMX-Gen2 की तलाश करेंगे, जो अक्ष कणों की खोज करेंगे।

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कहानी स्रोत:

येल विश्वविद्यालय द्वारा प्रदान की जाने वाली सामग्री। जिम शेल्टन द्वारा लिखित मूल। नोट: सामग्री शैली और लंबाई के लिए संपादित किया जा सकता है।