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La materia oscura caza de los rendimientos inexplicable de la señal

Un experimento que se buscan signos de la elusiva materia oscura ha detectado una pérdida de señal.

los Científicos que trabajan en el Xenon1T experimento se han detectado más actividad dentro de su detector que de lo contrario serían de esperar.

Este "exceso de eventos" podría apuntar a la existencia de un no detectados previamente partícula de materia oscura llamado axion.

materia Oscura comprende el 85% de la materia en el cosmos, sino que su naturaleza es desconocida.

Lo es, no reflejan o emiten detectable de la luz, de ahí el nombre.

Hay tres posibles explicaciones para la nueva señal de la Xenon1T experimento. Dos requieren de la nueva física para explicar, mientras que uno de ellos es consistente con la hipótesis de partícula de materia oscura llama un solar de axion.

Los resultados se han publicado en el Arxiv pre-servidor de impresión.

hasta ahora, los científicos sólo han observado evidencia indirecta de la materia oscura. Definitiva, la detección directa de materia oscura aún no se ha hecho.

materia Oscura se vuelve menos 'fantasmal' materia Oscura mapa de los rendimientos de los primeros resultados

Hay varias teorías para explicar por qué la partícula como podría ser. El más favorecido ha sido el de hacer el tonto, o Weakly Interacting Massive Partícula.

los Físicos que trabajan en el Xenón de serie de experimentos han pasado más de una década de caza en busca de signos de estos Débiles. Pero la búsqueda ha sido infructuosa.

Pero Xenon1T, la más reciente iteración también fue sensible a otro candidato partículas.

el ruido de Fondo

El experimento fue operado metro de profundidad en el Gran Sasso de las instalaciones en Italia, a partir de 2016 a 2018.

Su detector estaba lleno de 3.2 toneladas de ultra-puro licuado de xenón, de dos toneladas, de los cuales sirve como un "destino" de las interacciones entre los átomos de xenón y otras partículas que estaban de paso.

Cuando una partícula atraviesa el objetivo, se puede generar pequeños destellos de luz y los electrones libres de un átomo de xenón.

la Mayoría de estas interacciones - también conocido como los eventos son con las partículas que ya conocemos, como los muones, los rayos cósmicos y neutrinos. Esto constituye lo que los científicos se refieren como la señal de fondo.

copyright de Imagen de la NASA / ESA / CXC / M BRADAC / S ALLEN título de la Imagen evidencia Indirecta de la materia oscura: el titanic de la colisión de dos cúmulos de galaxias se separa de la materia oscura (azul) de la materia ordinaria (rosa)

Una potencial señal de un lugar desconocido de la partícula debe ser lo suficientemente fuerte como para elevarse por encima de este ruido de fondo.

los Científicos cuidadosamente calculado el número de eventos de fondo en Xenon1T. Esperaban ver aproximadamente 232, pero el experimento vieron en vez 285 - un exceso de 53 eventos.

Una explicación podría ser una nueva, previamente unconsidered fuente de contaminación de fondo, causada por la presencia de pequeñas cantidades de tritio en el Xenon1T detector.

también podría ser debido a los neutrinos, los miles de millones de que pase a través de su cuerpo, sin obstáculos, cada segundo. Una explicación podría ser que el momento magnético (una propiedad de todas las partículas) de los neutrinos es mayor que su valor en el Modelo Estándar, que clasifica a las partículas elementales de la física.

Nueva física

Esto sería un indicio fuerte de que algunos otros de nueva física es necesaria para explicar esto.

sin Embargo, el exceso es más consistente con una señal de axiones solares, con un muy ligero, que aún sin ser detectado partículas, que también candidatos a materia oscura.

En términos estadísticos, el solar de axion hipótesis tiene un significado de 3.5 sigma.

Mientras que este significado es bastante alto, no es lo suficientemente grande como para concluir que los axiones existen. Cinco sigma es generalmente aceptado el umbral de un descubrimiento.

La importancia de ambos, el tritio y el neutrino momento magnético hipótesis corresponde a 3.2 sigma, lo que significa que también son consistentes con los datos.

los Científicos que trabajan en el Xenón colaboración son actualmente actualizar a otra iteración llamado XENONnT. Con mejores datos de esta versión futura, están seguros de que pronto va a averiguar si el exceso es una estadística de fluke, un fondo de contaminantes, o algo mucho más emocionante.

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