Υπόγεια επιστήμη
To βαθύτερο πείραμα του κόσμου αναζητά τη φευγαλέα σκοτεινή ύλη
Περίπου 1,5 χιλιόμετρο κάτω από τους λόφους της Νότια Ντακότα, οι εργασίες κατασκευής ξεκίνησαν στο βαθύτερο υπόγειο εργαστήριο του κόσμου, το οποίο θα προσπαθήσει να ανιχνεύσει τα μυστηριώδη σωματίδια της σκοτεινής ύλης που κατακλύζει αόρατη το Σύμπαν.
Το εργαστήριο θα καταλάβει ένα μικρό τμήμα του Χρυσωρυχείου Χόμστεϊκ, το οποίο έκλεισε το 2001 έπειτα από 125 χρόνια λειτουργίας. Επιστήμονες, πολιτικοί και πολλοί ακόμα αξιωματούχοι παρέστησαν στην τελετή θεμελίωσης τη Δευτέρα.
Το πρώην ορυχείο, με στοές που φτάνουν σε βάθος 2.440 μέτρων, είναι ιδανικό για πειράματα σωματιδιακής φυσικής, καθώς είναι μονωμένο από την κοσμική ακτινοβολία που θα «έπνιγε» τους ανιχνευτές σωματιδίων.
Το πρώτο πείραμα για τη μελέτη της σκοτεινής ύλης θα είναι ο Μεγάλος Υπόγειος Ανιχνευτής Ξένου (LUX), μια δεξαμενή που χωράει 300 κιλά υγροποιημένου αέριου ξένου, μιας ουσίας τρεις φορές βαρύτερης από το νερό.
Μέσα στη δεξαμενή, οι επιστήμονες θα προσπαθήσουν να εντοπίσουν ίχνη από την πρόσκρουση φευγαλέων σωματιδίων που αλληλεπιδρούν ελάχιστα με την ύλη που γνωρίζουμε και αναμένεται να προσφέρουν πολύτιμα στοιχεία για τη σύσταση της σκοτεινής ύλης.
Η σκοτεινή ύλη πιστεύεται σήμερα ότι αντιστοιχεί στο ένα τέταρτο της συνολικής μάζας του Σύμπαντος. Είναι αόρατη, αφού δεν εκπέμπει ούτε ανακλά την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, και πιθανότατα δεν αποτελείται καν από άτομα.
Οι φυσικοί συμπεραίνουν την ύπαρξή της μόνο από έμμεσα στοιχεία: η βαρύτητα της κανονικής ύλης δεν είναι αρκετή για να εξηγήσει το σχηματισμό και τις κινήσεις των γαλαξιών. Πρέπει, επομένως, να υπάρχουν μεγάλες ποσότητες αόρατης μάζας.
Μέσα στο Χρυσωρυχείο Χόμστεϊκ είχε λειτουργήσει και το πείραμα που επιβεβαίωσε τη δεκαετία του 1960 την ύπαρξη των ηλιακών νετρίνων, σωματιδίων που διαπερνούν ολόκληρη τη Γη χωρίς να συναντήσουν σχεδόν καμία αντίσταση. Οι φυσικοί Ρέι Ντέιβις και Τζον Μπάκολ τιμήθηκαν το 2002 με το βραβείο Νόμπελ για την επιβεβαίωση της ύπαρξής τους.
Εκτός από το εργαστήριο του Μεγάλου Υπόγειου Ανιχνευτή Ξένου, οι επιστήμονες ελπίζουν τώρα να κατασκευάσουν δύο ακόμα βαθύτερα εργαστήρια, για τα οποία όμως δεν έχει εξασφαλιστεί η χρηματοδότηση από το Κογκρέσο.
Το σύνολο της εγκατάστασης θα μπορούσε να τεθεί σε λειτουργία το 2016 με κόστος γύρω στα 550 εκατ. δολάρια.
Στα πειράματα θα συμμετάσχουν αρκετά ερευνητικά ιδρύματα, μεταξύ άλλων τα πανεπιστήμια Brown και Case Western Reserve.
Newsroom ΔΟΛ, με πληροφορίες από Associated Press
To βαθύτερο πείραμα του κόσμου αναζητά τη φευγαλέα σκοτεινή ύλη
Περίπου 1,5 χιλιόμετρο κάτω από τους λόφους της Νότια Ντακότα, οι εργασίες κατασκευής ξεκίνησαν στο βαθύτερο υπόγειο εργαστήριο του κόσμου, το οποίο θα προσπαθήσει να ανιχνεύσει τα μυστηριώδη σωματίδια της σκοτεινής ύλης που κατακλύζει αόρατη το Σύμπαν.
Το εργαστήριο θα καταλάβει ένα μικρό τμήμα του Χρυσωρυχείου Χόμστεϊκ, το οποίο έκλεισε το 2001 έπειτα από 125 χρόνια λειτουργίας. Επιστήμονες, πολιτικοί και πολλοί ακόμα αξιωματούχοι παρέστησαν στην τελετή θεμελίωσης τη Δευτέρα.
Το πρώην ορυχείο, με στοές που φτάνουν σε βάθος 2.440 μέτρων, είναι ιδανικό για πειράματα σωματιδιακής φυσικής, καθώς είναι μονωμένο από την κοσμική ακτινοβολία που θα «έπνιγε» τους ανιχνευτές σωματιδίων.
Το πρώτο πείραμα για τη μελέτη της σκοτεινής ύλης θα είναι ο Μεγάλος Υπόγειος Ανιχνευτής Ξένου (LUX), μια δεξαμενή που χωράει 300 κιλά υγροποιημένου αέριου ξένου, μιας ουσίας τρεις φορές βαρύτερης από το νερό.
Μέσα στη δεξαμενή, οι επιστήμονες θα προσπαθήσουν να εντοπίσουν ίχνη από την πρόσκρουση φευγαλέων σωματιδίων που αλληλεπιδρούν ελάχιστα με την ύλη που γνωρίζουμε και αναμένεται να προσφέρουν πολύτιμα στοιχεία για τη σύσταση της σκοτεινής ύλης.
Η σκοτεινή ύλη πιστεύεται σήμερα ότι αντιστοιχεί στο ένα τέταρτο της συνολικής μάζας του Σύμπαντος. Είναι αόρατη, αφού δεν εκπέμπει ούτε ανακλά την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, και πιθανότατα δεν αποτελείται καν από άτομα.
Οι φυσικοί συμπεραίνουν την ύπαρξή της μόνο από έμμεσα στοιχεία: η βαρύτητα της κανονικής ύλης δεν είναι αρκετή για να εξηγήσει το σχηματισμό και τις κινήσεις των γαλαξιών. Πρέπει, επομένως, να υπάρχουν μεγάλες ποσότητες αόρατης μάζας.
Μέσα στο Χρυσωρυχείο Χόμστεϊκ είχε λειτουργήσει και το πείραμα που επιβεβαίωσε τη δεκαετία του 1960 την ύπαρξη των ηλιακών νετρίνων, σωματιδίων που διαπερνούν ολόκληρη τη Γη χωρίς να συναντήσουν σχεδόν καμία αντίσταση. Οι φυσικοί Ρέι Ντέιβις και Τζον Μπάκολ τιμήθηκαν το 2002 με το βραβείο Νόμπελ για την επιβεβαίωση της ύπαρξής τους.
Εκτός από το εργαστήριο του Μεγάλου Υπόγειου Ανιχνευτή Ξένου, οι επιστήμονες ελπίζουν τώρα να κατασκευάσουν δύο ακόμα βαθύτερα εργαστήρια, για τα οποία όμως δεν έχει εξασφαλιστεί η χρηματοδότηση από το Κογκρέσο.
Το σύνολο της εγκατάστασης θα μπορούσε να τεθεί σε λειτουργία το 2016 με κόστος γύρω στα 550 εκατ. δολάρια.
Στα πειράματα θα συμμετάσχουν αρκετά ερευνητικά ιδρύματα, μεταξύ άλλων τα πανεπιστήμια Brown και Case Western Reserve.
Newsroom ΔΟΛ, με πληροφορίες από Associated Press
