Σκοτεινή ύλη κάτω από τον «μεγάλο βράχο»

Τα πειράματα της άμεσης ανίχνευσης σκοτεινής ύλης προσπαθούν να μετρήσουν την ενέργεια που απελευθερώνεται στον ανιχνευτή από τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης όταν σκεδάζονται από τους πυρήνες του υλικού του ανιχνευτή. Με την χοντροκομμένη οπτική ενός θεωρητικού φυσικού, ένας ανιχνευτής μπορεί να θεωρηθεί ως ένα κομμάτι υλικού που καλύπτεται με αισθητήρες. Όταν ένα σωματίδιο σκοτεινής ύλης φτάσει στον ανιχνευτή, τότε είναι πιθανό να σκεδαστεί από έναν πυρήνα του υλικού του. Προσεγγιστικά ο εν λόγω πυρήνας μπορεί να θεωρηθεί αρχικά ακίνητος και όταν συγκρούεται με το σωματίδιο της σκοτεινής ύλης αποκτά μετρήσιμη κινητική ενέργεια. Οι ανιχνευτές σκοτεινής ύλης συνήθως βρίσκονται σε μια υπόγεια σπηλιά ή ένα παλιό ορυχείο, βαθιά κάτω από τη Γη, έτσι ώστε να μην επηρεάζονται από τις κοσμικές ακτίνες. Θωρακίζεται επιπλέον και για την μείωση του υποβάθρου εξαιτίας της φυσικής ραδιενέργειας. Το παρακάτω σχήμα αποσαφηνίζει αυτές οι έννοιες με τον πιο ξεκάθαρο τρόπο:

Απευθείας ανίχνευση σκοτεινής ύλης. Αριστερά: σε κλίμακα α~km. Δεξιά: σε κλίμακα α~10-15m (fm)


Oι αποδείξεις ότι η σκοτεινή ύλη υπάρχει, και ότι επιπλέον αποτελεί το 26% του περιεχομένου του σύμπαντος, μέχρι σήμερα είναι έμμεσες. Μπορεί να μην την βλέπουμε, να μην την αισθανόμαστε αλλά ξέρουμε πως υπάρχει! Υπάρχουν ατράνταχτα αστρονομικά δεδομένα που το αποδεικνύουν. Αν δεν υπήρχε η σκοτεινή ύλη τότε οι περιστρεφόμενοι γαλαξίες θα είχαν διαλυθεί, ενώ άλλα αστρονομικά φαινόμενα, όπως το φαινόμενο των βαρυτικών φακών ή τα εντυπωσιακά αποτελέσματα των συγκρούσεων σμηνών γαλαξιών, θα ήταν αδύνατον να κατανοηθούν. Έτσι, το μόνο σίγουρο για την σκοτεινή ύλη είναι πως έχει μάζα και ότι αλληλεπιδρά με την γνωστή ύλη (και τον εαυτό της) με την δύναμη της βαρύτητας. Δεν αλληλεπιδρά ηλεκτρομαγνητικά, και γι αυτό αποκαλείται «σκοτεινή», αφού δεν μπορούμε να την δούμε ή να την αγγίξουμε!

Η άμεση ανίχνευση της σκοτεινής ύλης, βασίζεται στην υπόθεση ότι η σκοτεινή ύλη αλληλεπιδρά και με κάποιον άλλον τρόπο με την συνηθισμένη ύλη, πέραν της βαρυτικής αλληλεπίδρασης. Δυστυχώς, δεν έχουμε αποδείξεις ότι αυτό συμβαίνει στην φύση. Αλλά αν υποθέσουμε ότι η σκοτεινή ύλη μπορεί να αλληλεπιδράσει με την γνωστή ύλη και με άλλον τρόπο πέρα ​​από τη βαρύτητα, τότε οι ανιχνευτές που τοποθετούνται βαθιά κάτω από τη Γη, όπως το πείραμα XENON1T που διεξάγεται στις υπόγειες εγκαταστάσεις του εργαστηρίου Gran Sasso στην Ιταλία, θα μπορούσαν να ανιχνεύσουν τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης. Και αυτό μας δείχνει χονδρικά το παραπάνω σχήμα.

Περισσότερες και πιο τεχνικές λεπτομέρειες, βρίσκονται στο «εγχειρίδιο» της φαινομενολογίας άμεσης ανίχνευσης σκοτεινής ύλης του Eugenio Del Nobile, με τίτλο: «Appendiciario — A hands-on manual on the theory of direct Dark Matter detection» :



Κατηγορίες:ΣΚΟΤΕΙΝΗ ΥΛΗ, ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗ ΣΩΜΑΤΙΑ

Ετικέτες:

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Google

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Google. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Σύνδεση με %s

Ο ιστότοπος χρησιμοποιεί το Akismet για την εξάλειψη των ανεπιθύμητων σχολίων. Μάθετε πως επεξεργάζονται τα δεδομένα των σχολίων σας.

Αρέσει σε %d bloggers: