El experimento, llamado CDMS( Cryogenic Dark Matter Search), cuenta con 30 detectores hechos de cristales de silicio y germanio, enfriados hasta justo por encima del cero absoluto. Las detectores registran minúsculas vibraciones originadas por un tipo de propuesta materia oscura ,la llamada WIMP(partícula masiva de interacción débil), o WIMPs. Flujos de WIMPs desde el espacio moverían los núcleos de germanio(lo cual sería un evento muy raro), a unos 800 metros bajo tierra en la mina de Soudán, generando una pequeña cantidad de calor y alterando ligeramente la carga de los detectores en un patrón característico.
En los nuevos análisis de los datos registrados en el 2007 y 2008, los investigadores identificaron dos acontecimientos que podrían atribuirse a WIMPs. Dos miembros del equipo, Jodi Cooley, de la Southern Methodist University en Dallas y Lauren Hsu del Fermi National Accelerator Laboratory en Batavia, Illinois, informaron de los resultados (Hoy)17 de diciembre durante presentaciones por separado. Cooley, habló en el SLAC National Accelerator Laboratory, en Menlo Park, California, mientras que Hsu habló en Fermilab.
La detección está lejos de ser definitiva, debido a que la desintegración radiactiva del material ordinario en la mina podría ser responsable por alrededor de 0,8 eventos, en promedio, durante el mismo período de tiempo, calcularon los físicos del CDMS. Debido a fluctuaciones estadísticas en la tasa estimada de eventos de fondo, hay un 23 por ciento de probabilidades de que partículas normales podrían haber sido responsables de ambos eventos atribuidos a las WIMPs, dice el equipo. Los físicos suelen requerir de una probabilidad mucho menor de que una señal es falsa antes de dar un resultado como concluyente.
Pero incluso ahora, los resultados son "potencialmente muy emocionantes", dice el teórico Craig Hogan, de la Universidad de Chicago y el Fermilab, quien no está en el equipo de CDMS. Añade que está impresionado con la precisión con que los investigadores del CDMS han calibrado el esperado fondo de partículas ordinarias en el experimento.
la fisico Jodi Cooley haciendo la presentación de los resultados en el SLAC, Berkeley, California.
esta imagen muestra las capas internas de un criostato con dos de las cinco torres detectoras instaladas del experimento de materia oscura.Las torres detectoras se montan en los agujeros cubiertos por placas hexagonales.
CDMS Colaboración, Fermilab.
imagen que muestra un detector de germanio usado para la busqueda de WIMP en el experimento CDMS ubicado en la mina Soudan en el norte de Minnesota.
Tres o cuatro interacciones más parecidas a WIMP -como las interacciones registradas en los próximos años por el experimento, (que ahora se actualiza con detectores que contienen tres veces más germanio), constituiría una prueba de la materia oscura, dice Hogan .
"Eso sería una enorme transformación en la manera de hacer ciencia", señala. "Tendríamos una nueva forma de materia para estudiar."
El astrónomo Fritz Zwicky propuso por primera vez la existencia de materia oscura en la década de 1930 cuando calculó que la cantidad de materia ordinaria en el cúmulo de galaxias Coma no era suficiente para mantener al grupo unido. Adicional, materia invisible podría proporcionar el tirón gravitatorio extra, sugirió. Desde la década de 1970 los astrónomos han acumulado pruebas de que la Vía Láctea y otras galaxias están bañadas en la materia oscura.
Dependiendo de la naturaleza exacta de la materia oscura, ella podría unificar el mundo subatómico con el cuadro cósmico. Si bien los astrónomos necesitan la materia oscura para explicar el crecimiento y los movimientos de las galaxias, los físicos de partículas que se adhieren a una teoría llamada supersimetría han propuesto que cada partícula subatómica tiene una pareja más pesada aún sin ser detectada. La menos masiva, eléctricamente neutra de estas compañeras podría ser la WIMP .
No fue sino hace un mes que los investigadores se dieron cuenta de que habían encontrado posible evidencia de la materia oscura. Durante una videoconferencia el 5 de noviembre, varios miembros del equipo presentaron independientemente los hallazgos de los datos analizados en el 2007 y 2008. Para evitar sesgos intencionales, los análisis catalogaron todas las señales, sin centrarse en las que podrían ser señales de WIMP. Entonces, como la videoconferencia continuó, Zeeshan Ahmed, de Caltech y Matthew Fritts de la Universidad de Minnesota en Twin Cities corrieron sus propios análisis. Los resultados de Ahmed aparecieron por primera vez en una pantalla de ordenador, revelando la detección de dos candidatos a WIMPs. Durante los siguientes 30 segundos, se hizo un silencio atónito en la videoconferencia, roto por una cacofonía de comentarios excitados.
Las huellas de las WIMP podrían ser detectadas por una serie de experimentos sobre el terreno y en el espacio incluidas las colisiones de protones de alta energía en el acelerador de partículas más potente del mundo, el Large Hadron Collider, cerca de Ginebra. Los físicos con el LHC, que ha reanudado su operación después de un año de reparaciones, planean buscar lo que faltaría: un déficit de energía en los restos de colisión podría ser evidencia de partículas de materia oscura.).
Como otras tecnologías para buscar materia oscura continúan apareciendo "Creo que vamos a ver más anuncios " de posibles detecciones de materia oscura en los próximos años, dijo Hogan
Otros experimentos de materia oscura, como el , Chicagoland Observatory for Underground Particle Physics que utiliza cámaras de burbujas para buscar la interacción entre la materia oscura y la materia ordinaria, podrían obtener pruebas convincentes para la materia oscura, dijo Hogan.
Además, varios telescopios en órbita, incluido el Fermi Gamma-Ray Space Telescope están de manera indirecta buscando materia oscura mediante el examen de las regiones, como el centro de la Vía Láctea, donde la materia invisible se sospecha sería más densa. Un número excesivo de rayos gamma o de pares de partículas y antipartículas en esas regiones podría producirse cuando dos WIMPs chocan y se aniquilan entre sí.
fuente de la información:
http://www.sciencenews.org/view/generic/id/50960/title/Experiment_detects_particles_of_dark_matter,_maybe
