Osoby czytające wydania polityki

„Polityka”. Największy tygodnik w Polsce.

Wiarygodność w czasach niepewności.

Subskrybuj z rabatem
Nauka

Pułapka na niewidzialne

Na tropie cząstek ciemnej materii

Eksperyment XENON1T: z lewej basen z cylindrem, z prawej stanowiska badawcze Eksperyment XENON1T: z lewej basen z cylindrem, z prawej stanowiska badawcze National Institute of Nuclear Physics/Gran Sasso Laboratory/Roberto Corrieri, Patrick de Perio
Istnienie ciemnej materii we Wszechświecie to jedna z największych zagadek nauki. W jej wyjaśnieniu ma pomóc ukryty we włoskich górach cylinder wypełniony ponad trzema tonami ciekłego ksenonu.
Tego szukamy. Gromada galaktyk Abel 520. Kolor różowy to widzialny gorący gaz. Obszary ciemnej materii zostały zaznaczone na niebiesko.NASA Tego szukamy. Gromada galaktyk Abel 520. Kolor różowy to widzialny gorący gaz. Obszary ciemnej materii zostały zaznaczone na niebiesko.

Od dłuższego czasu wiadomo, że gdyby we Wszechświecie istniała tylko materia barionowa, a więc ta, z której zbudowane są gwiazdy i my sami, kosmos, jaki obserwujemy obecnie, nie mógłby powstać. Materii barionowej jest bardzo mało – ok. 20 proc., reszta zaś to materia ciemna, której nie widać i która oddziałuje z materią widzialną jedynie grawitacyjnie. Ta ciemna, niewidoczna materia wypełnia wszystko i znajduje się tuż obok nas. Niestety, nie wiemy, czym jest. Zgodnie z najbardziej uznaną obecnie hipotezą badacze przypuszczają, że tworzą ją trwałe, zimne, słabo oddziałujące i masywne (około 1000 mas protonu) cząstki zwane w skrócie WIMP (Weakly Interacting Massive Particles). Ale ponieważ ich oddziaływania są bardzo słabe, niezwykle trudno je wykryć.

Próby uchwycenia WIMP trwają od lat. Właśnie otwiera się nowa, większa niż kiedykolwiek szansa na powodzenie eksperymentu. W słynnym instytucie fizyki jądrowej Gran Sasso we Włoszech, umieszczonym około 1,5 km pod górą o tej samej nazwie, 120 km na wschód od Rzymu, zakończył się wstępny etap pracy nowego superczułego detektora ciemnej materii. Eksperyment nosi nazwę XENON1T (czyli ksenon 1-tonowy) i jest realizowany przez kilkuset uczonych z kilkunastu czołowych uniwersytetów i laboratoriów z całego świata.

Detektor został specjalnie „wyciszony”, czyli izolowany od wszelkiego promieniowania, w tym kosmicznego, oraz wszelkich ziemskich źródeł promieniowania. Zgodnie z założeniami tak skonstruowany supercichy detektor zdoła zmierzyć maleńki depozyt energii rzędu kilku tysięcy elektronowoltów, będący śladem zderzenia cząstki ciemnej materii z jądrem jednego z atomów umieszczonego w nim ciekłego ksenonu.

Polityka 23.2017 (3113) z dnia 06.06.2017; Nauka; s. 66
Oryginalny tytuł tekstu: "Pułapka na niewidzialne"
Reklama