Cristalli di olivina in HawaiiPhoto: Wilson44691 (Wikimedia Commons)
I fisici in genere la costruzione di grandi complessi esperimenti a caccia di particelle provenienti dallo spazio esterno, ma cosa succede se gli indizi per la sua esistenza sono stati nascosti all’interno della Terra? Un gruppo di fisici propone di caccia per segni antichi di minerali, come olivina o di gesso, che si è formata nel mantello della Terra o in acqua di mare.
Gli esperimenti suggeriscono che i cinque sesti dell’universo di massa è la materia oscura, misteriosa roba che agisce come impalcatura per le galassie, ma che può solo essere osservate attraverso la gravità esercita. Ricerca tutto il mondo che hanno alzato le mani vuote, con una discussa eccezione. Ora, gli scienziati si stanno preparando a caccia di firme di particelle di materia oscura nella Terra stessa.
Potrebbe sembrare un po ‘ inverosimile, ma questa strategia ha alcuni vantaggi rispetto ad una certa corrente di materia oscura ricerche, che si basano sulla enorme, costoso, personalizzati e strutture. “Non abbiamo intenzione di costruire qualsiasi cosa,” studio autore Katherine Freese, teorico astrofisico e docente presso l’Università del Michigan, ha detto a Gizmodo. “Questo è il bello di tutto questo.”
La materia oscura sembra riempire l’universo che si basano sull’osservazione di come le galassie ruotare e disporsi nello spazio, e sembra aver provocato lievi variazioni di temperatura in più lontano di luce che raggiunge la Terra. La materia oscura rivelatori in gran parte operano sullo stesso principio: Se c’è la materia oscura, come le osservazioni astronomiche implica, quindi si dovrebbe costruire un super-sensibile rilevatore di profondità nel sottosuolo e aspettare, sperando che una particella di materia oscura finirà per creare un segnale. Rilevatore di materiali di includere il liquido xenon, cristalli di sodio, e ultra-freddo germanio.
Ma il più grande di questi esperimenti non sono riusciti a trovare le prove della materia oscura—, invece, hanno trovato un certo numero di proprietà che la materia oscura non ha, con la speranza di riuscire a rivelare le proprietà che esso ha.
Antica minerali presenti una nuova opportunità per espandere la ricerca utilizzando miliardi di anni e paleo-rilevatori—cose come olivina, un minerale verdastro formata da magma cristallizzato, e il gesso, un morbido e minerale che si forma dall’acqua evaporata— che potrebbe mantenere evidenza di interazioni con il passaggio di particelle di materia oscura. Una particella di materia oscura che interagisce debolmente con la materia potrebbe spingere alcuni atomi di questo minerale, lasciando dietro di 500 nanometri-lungo danni brani che potrebbero essere rilevabili nella roccia, forse dopo un miliardo di anni o più, secondo l’articolo pubblicato nella rivista Physical Review D. I ricercatori a caccia di questi minerali e di analizzare la firma tracce utilizzando state-of-the-art microscopi.
La nuova carta basa su 35-anno-vecchio lavoro di fisici come Buford Prezzo, il cui team ha cercato teorizzato single-pole magneti in 460 milioni di anni, mica come quelle più recenti, rivelatore passivo di tentativi. Freese e la nuova carta degli autori di speranza che le nuove tecnologie potranno effettuare la loro strategia di maggior successo. “Ora ci sono sensori con risoluzione nanometrica, in modo che si ottiene un sacco di informazioni in più di quanto si farebbe in quei giorni.”
Migliore risoluzione è importante perché le rocce in grado di registrare più di solo di materia oscura tracce—essi possono anche memorizzare incisioni da uranio radioattivo memorizzati nel materiale. I ricercatori hanno bisogno di comprendere appieno quanto di un background che vedrà dall’uranio. Sono anche sperando di analizzare rocce formatesi nel mantello della Terra o in acqua di mare, dove le concentrazioni di uranio sono inferiori, o a guardare le rocce che contengono alti livelli di idrogeno, che potrebbe ridurre tracce prodotte da neutroni.
Questa ricerca è solo una proposta e richiede studi di fattibilità e prove sui minerali che gli scienziati proponiamo utilizzando, secondo il giornale. Ma essi potrebbero offrire vantaggi rispetto ad altri esperimenti, dal momento che potrebbe rivelare se la quantità di materia oscura colpire la Terra varia nel tempo, e potrebbe anche essere utile per applicazioni al di là di materia oscura, come studiare le minuscole particelle che provengono dal Sole e lontane stelle in esplosione chiamato i neutrini, Freese ha detto Gizmodo. E, naturalmente, c’è sempre la possibilità che non è la quantità di caccia si rivelano tali particelle, se gli scienziati sono sbagliate circa la natura della materia oscura.
È la Terra nasconde i segreti della materia oscura inciso nella sua antica minerali? Ci vorrà di perforazione e di test prima di scienziati può rispondere a questa domanda—ma suppongo sia più facile che attaccare una vasca di liquido xenon in profondità nel sottosuolo.
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