Forskere begyndte at se krystaller glitre i 1990'erne. Disse krystaller gnistrede mere om sommeren, som forskere tog som bevis for mørkt stof. Men de videnskabsmænd var sandsynligvis forkerte, antyder ny forskning.
Forskere har meget god grund til at tro, at der findes mørk materie - at der er nogle usete ting, der trækker på alt med dets tyngdekraft, men det er usynligt for vores teleskoper. Men de ved ikke, hvad den mørke stof faktisk er lavet af. Fysikere har nogle gætter. Men forskere har aldrig set nogen direkte bevis for at antyde, at en bestemt gæt er korrekt, med en mulig undtagelse: En enkelt detektor i Italien gnistrede mere om vinteren end om sommeren og antydede, at en bestemt model af mørk stof var korrekt. Men nu har et nyt eksperiment, der forsøger at gentage den årlige gnistringscyklus, ikke nået frem til væsentlige resultater, hvilket indikerer, at den italienske detektors bevis på mørke stoffer sandsynligvis er forkert.
Her er handlen: En populær teori om mørk materie siger, at tingene består af partikler kaldet "svagt interagerende massive partikler" eller "WIMPS." Disse WIMP'er ville være tunge partikler, der ikke er beskrevet i fysikens standardmodel, skønt de sandsynligvis ville være supersymmetriske partnere for standardmodellpartikler. WIMP'er ville bruge deres tyngdekraft til at trække på andre partikler og sjældent interagere med dem ellers.
Baseret på hvor mørk stof ser ud til at handle på den lysemitterende substans i universet, tror forskere, at stoffet har en tendens til at klynge sig sammen i galakser og holder dem sammen. Det betyder, at hvis mørkt stof er lavet af WIMP'er, burde flere af dem slå jorden i juni, når vores planet skyndte sig mod Mælkevejenes mørke stof-halo, end i december, når vores planet styrter væk fra den region. Heldigvis for team WIMP , syntes et enkelt eksperiment at understøtte denne hypotese.
På et underjordisk sted i Italien stirrer fotondetektorer på natriumiodidkrystaller hele dagen og natten i mørket på udkig efter spor efter lys. Disse krystaller gnistrer, når de interagerer med andre partikler, og på det begravede sted - kaldet DAMA / NaI-eksperimentet - ville WIMP'er være blandt de eneste andre partikler der omkring. Allerede i april 1998, kun tre år efter, at DAMA / NaI-eksperimentet begyndte, forskere rapporterede i tidsskriftet Physics Letters B, at krystaller syntes at lyse mere om sommeren end vinteren. Det var præcis, hvad forskere forventede at se, om mørk stof virkelig var sammensat af WIMP'er. Så sent som i 2017 rapporterede forskere data fra DAMA / NaI-eksperimentet 1995-2002 og det opgraderede DAMA / LIBRA-eksperiment, der begyndte i 2003, rapporterede bevis for et årligt skift i krystallenes adfærd.
Men disse resultater har ikke stået meget godt i replikeringsforsøg.
Xenon100-detektoren, også i Italien, jagede på lignende måde efter WIMP'er - skønt den gjorde det ved at stirre på xenon, ikke natriumiodid, i et mørkt kammer. I 2010 var det tydeligt, at XENON100 ikke ville se DAMAs årlige signal. En anden større xenonsøgning, denne i Kina, rapporterede ikke om resultater tidligere i år. Imidlertid syntes endnu et andet eksperiment - kaldet CoGeNT, med base i Minnesota og påberåbte sig en enkelt portion tyskium - at gentage DAMAs årlige signal.
Den seneste nyhed er imidlertid ikke god for DAMA. Onsdag (5. december) offentliggjorde forskere ved Cosine-100-detektoren i Sydkorea et papir i tidsskriftet Nature, hvor de rapporterede, at de ikke havde set noget årligt skift i deres nyere, mere avancerede detektor. Det er en stor ting, fordi Cosine-100's lyssensorer ser underjordiske bidder af natriumiodid, ligesom DAMA's. Så hvis DAMA havde fundet et reelt resultat, skulle det også dukke op i Cosine-100.
"Resultatet af denne søgning er signifikant, fordi vi for første gang har betydelige natriumjodidkrystaldetektorer med tilstrækkelig følsomhed. Det har været i 20 år, at det potentielt betydelige krav ikke er gengivet ved hjælp af de samme krystaller uafhængigt," Hyun Su Lee, Cosine-100-talsmand, sagde i en erklæring.
Forskere ved stadig ikke, hvad der forårsagede det årlige signal, eller hvorfor det dukkede op i DAMA, men ikke Cosine-100. Men det koreanske team sagde, at det håber, at en kommende opgradering af detektoren vil få bedre data til at hjælpe med at løse mysteriet med mørk materie og DAMA-signalet.
