Itu tidak memancarkan radiasi elektromagnetik dan tidak ada yang benar-benar tahu apa itu, tetapi itu tidak menghentikan tim peneliti Eropa untuk mengembangkan perangkat yang akan digunakan para ilmuwan untuk mendeteksi dan menentukan sifat materi gelap yang membentuk 1 / 4 dari massa alam semesta kita.
Para peneliti dari Universitas Zaragoza (UNIZAR) dan Institut d'Astrophysique Spatiale (IAS, di Perancis), membuat asumsi tentang sifat materi gelap berdasarkan studi teoritis, dan mengembangkan perangkat yang disebut "bolometer gemilang" untuk mendeteksi hasilnya interaksi materi gelap dengan bahan di dalam detektor.
“Salah satu tantangan terbesar dalam Fisika saat ini adalah menemukan sifat sebenarnya dari materi gelap, yang tidak dapat diamati secara langsung - meskipun tampaknya merupakan seperempat dari materi Semesta. Jadi kita harus berusaha untuk mendeteksinya menggunakan prototipe seperti yang telah kita kembangkan ”, Eduardo García Abancéns, seorang peneliti dari Laboratorium Fisika Nuklir dan Astropartikel UNIZAR, memberi tahu SINC.
García Abancéns adalah salah satu ilmuwan yang bekerja pada proyek ROSEBUD (akronim untuk Objek Langka SEarch with Bolometers UndergrounD), sebuah inisiatif kolaboratif internasional antara Institut d'Astrophysique Spatiale (CNRS-Universitas Paris-Selatan, di Perancis) dan Universitas Zaragoza, yang berfokus pada perburuan materi gelap di Bima Sakti.
Para ilmuwan telah bekerja selama dekade terakhir pada misi ini di Laboratorium Bawah Tanah Canfranc, di Huesca, di mana mereka telah mengembangkan berbagai detektor kriogenik (yang beroperasi pada suhu mendekati nol mutlak:? 273,15 ° C). Yang terbaru adalah "bolometer gemilang", sebuah perangkat 46 gram yang, dalam hal ini, mengandung "kilau" kristal, yang terdiri dari bismut, berkecambah, dan oksigen (BGO: Bi4Ge3O12), yang bertindak sebagai detektor materi gelap.
Secara alami, untuk membangun segala jenis detektor materi gelap, para peneliti harus membuat beberapa asumsi tentang sifat materi gelap itu sendiri. Teknik deteksi yang dikembangkan oleh para peneliti didasarkan pada sejumlah studi teoritis yang menunjuk pada partikel yang disebut WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles) sebagai konstituen utama materi gelap.
"Teknik deteksi ini didasarkan pada pengukuran simultan dari cahaya dan panas yang dihasilkan oleh interaksi antara detektor dan WIMP hipotetis yang, menurut berbagai model teoritis, menjelaskan keberadaan materi gelap", García Abancéns menjelaskan.
Peneliti menjelaskan bahwa perbedaan dalam kilau berbagai partikel memungkinkan metode ini untuk membedakan antara sinyal yang akan diproduksi oleh WIMP dan lainnya yang dihasilkan oleh berbagai elemen radiasi latar belakang (seperti partikel alfa, beta atau gamma).
Untuk mengukur jumlah sangat kecil dari panas yang dihasilkan, detektor harus didinginkan hingga suhu mendekati nol mutlak, dan fasilitas kriogenik, diperkuat dengan batu bata timbal dan polietilen dan dilindungi dari radiasi kosmik saat disimpan di bawah gunung Tobazo, telah dipasang di laboratorium bawah tanah Canfranc.
"Bolometer gemilang baru telah dilakukan dengan sangat baik, membuktikan kelayakannya sebagai detektor dalam percobaan untuk mencari materi gelap, dan juga sebagai spektrometer gamma (alat yang mengukur jenis radiasi ini) untuk memantau radiasi latar belakang dalam eksperimen ini", kata García Abancen
Bolometer gemilang saat ini di Pusat Universitas Orsay di Perancis, di mana tim bekerja untuk mengoptimalkan pengumpulan cahaya perangkat, dan melakukan uji coba dengan kristal BGO lainnya.
Studi ini, yang diterbitkan baru-baru ini dalam jurnal Bahan Optik, adalah bagian dari proyek EURECA Eropa (European Underground Rare Event Calorimeter Array). Inisiatif ini, di mana 16 lembaga Eropa mengambil bagian (termasuk Universitas Zaragoza dan IAS), bertujuan untuk membangun detektor kriogenik satu ton dan menggunakannya selama dekade berikutnya untuk memburu materi gelap Alam Semesta.
Sumber: FECYT (Spanyol)
