Tutkijat ovat havainneet maanalaisessa kokeessa poikkeavan hiukkastapahtuman. Yksi mahdollinen selitys on pimeän aineen hiukkanen.
Lähes puolitoista kilometriä maan alla Etelä-Dakotassa sijaitseva LUX-ZEPLIN-koe eli LZ on tehnyt havainnon, joka kiinnostaa hiukkasfyysikkoja.
Pimeää ainetta etsivässä tutkimuksessa tutkijat havaitsivat kiehtovan "yksittäisen hiukkastapahtuman", jota ei ole kyetty selittämään tavallisen aineen aiheuttamaksi signaaliksi. Tapahtuma on ominaisuuksiltaan yhteensopiva ydinrekyylin kanssa, ja sen energia oli noin 248 kiloelektronivolttia.
Aiheesta uutisoivat muuan muassa Independent sivuillaan.
Havainto löytyi LZ aineistosta, jota kerättiin maaliskuun 2023 ja huhtikuun 2024 välisenä aikana. Tutkijat analysoivat aineistoa nyt myös sellaisesta näkökulmasta, jota aiemmissa analyyseissä ei ollut tutkittu.
Tutkimuksen mukaan yksi mahdollinen selitys havainnolle on pimeän aineen kandidaattina pidetty WIMP-hiukkanen (Weakly Interacting Massive Particle).
Lue myös: Cernin tutkijat haluavat 20 miljardin euron hiukkaskiihdyttimen – tavoitteena maailmankaikkeuden salojen paljastaminen
Vuosikymmenten kuuma kysymys
Pimeän aineen kysymys on pohdituttanut tutkijoita kuumeisesti vuosikymmenien ajan. Pimeän aineen uskotaan muodostavan peräti 85 prosenttia maailmankaikkeuden massasta, mutta sitä ei ole koskaan aiemmin kyetty suoraan havaitsemaan.
Pimeän aineen olemassaolosta on kuitenkin saatu vahvaa epäsuoraa näyttöä esimerkiksi galaksien liikkeistä. Sen ajatellaan vaikuttavan ympäristöönsä ennen kaikkea painovoiman kautta.
Tutkijat korostavat kuitenkin, että yksittäinen tulos ei kuitenkaan vielä edellytyksiä virallisen löydön julistamiseksi. Havainnon tilastollinen merkittävyys on 2,6 sigmaa, kun hiukkasfysiikassa virallisen löydön rajana pidetään yleensä viittä sigmaa.
Havainto on heidän mielestään kuitenkin kiinnostava askel pimeän aineen tutkimuksessa ja se on annettu nyt tieteellisen yhteisön arvioitavaksi.
– Olemme erittäin kiinnostuneita havainnossa näkyvästä tapauksesta juuri sillä alueella, jossa otaksummekin pimeän aineen löytyvän, toteaa professori Rick Gaitskell Brownin yliopistosta.
Lue myös: Mullistava tiedeuutinen: Higgsin hiukkanen löytyi
Gaitskell itsekin huomauttaa, että yhden tapauksen perusteella ei voida tehdä pitkälle meneviä päätelmiä eivätkä tutkijat väitä havainneensa pimeää ainetta.
LZ-kokeessa on pyritty minimoimaan kosmisten säteiden aiheuttamat häiriöt. Sen takia koe suoritetaan syvällä maan uumenissa.
Tutkijat jatkavat havainnon tutkimista ja etsivät samalla mahdollista muuta selitystä poikkeavalle tapahtumalle. Lisäaineisto voi auttaa ratkaisemaan, vahvistuuko havainto vai osoittautuuko se lopulta taustailmiöksi.
