Eksperimen bawah tanah untuk menemukan materi gelap mencapai tonggak penting

Kamera proyeksi sementara LUX-ZEPLIN, detektor utama eksperimen, digambarkan di sini di sebuah ruangan bersih di Sanford Underground Research Assembly sebelum dibungkus dan dibawa ke bawah tanah. Penulis: Matthew Cabbage / Sanford Underground Research Center

Kru LUX-ZEPLIN berhasil mengatasi COVID-19 hambatan untuk mencapai tonggak utama dalam perjalanan peluncuran.

Kru yang mengerjakan eksperimen AS terbesar yang bertujuan untuk mendeteksi secara langsung materi gelap menyelesaikan fase penting bulan lalu dan sekarang mengalihkan perhatian mereka ke startup setelah beberapa penundaan karena tindakan pandemi global.

Pada 21 September, pejabat Departemen Energi AS secara resmi menandatangani keputusan untuk menyelesaikan proyek LUX-ZEPLIN, atau LZ: eksperimen ultrasensitif yang akan menggunakan 10 metrik ton xenon cair untuk mencari sinyal interaksi dengan partikel materi gelap teoretis yang disebut WIMPs atau partikel lemah. . Fase penyelesaian proyek DOE disebut Solusi Kritis 4 atau CD-4.

Detektor pusat LZ

Detektor pusat LZ, yang digambarkan di sini selama perakitan, terletak di tangki air besar di level 4850 di lab Sanford. LZ akan mencari partikel teoritis materi gelap yang dikenal sebagai WIMP. Penulis: Nick Hubbard / Sanford Laboratory

Materi gelap diperkirakan mencapai 85 persen dari semua materi di alam semesta. Kita tahu itu ada di sana, karena efek gravitasi yang diamati pada materi biasa, tapi kita belum tahu apa itu. LZ dirancang untuk mendeteksi dua kilatan cahaya yang terjadi saat WIMP berinteraksi dengan inti xenon atom.

“Kami sedang menyelesaikan detektor – tahap pengujian – dan akan mencari data LZ tahun depan,” kata Simon Fiorucci, kepala operasi dan fisikawan LZ di Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Laboratory) DOE, yang merupakan lembaga terkemuka untuk kerjasama LZ. .

LZ dipasang hampir satu mil di bawah tanah di Sanford Underground Research Center (Sanford Laboratory) di Leeds, South Dakota. Kedalamannya memberikan penghalang alami terhadap pancaran sinar kosmik yang konstan di permukaan bumi, yang merupakan sumber partikel latar belakang “kebisingan” yang dapat meredam sinyal interaksi WIMP yang dicari oleh para ilmuwan. LZ juga dibangun dari komponen yang telah dipilih dan diuji untuk masing-masing radiasi, yang juga dapat mempersulit pencarian.

Mike Hadley, CEO Sanford Lab, berkata: “Seluruh tim Sanford Lab mengucapkan selamat kepada LZ Collaboration atas pencapaian tonggak penting ini. Tim LZ telah menjadi mitra yang hebat dan kami bangga membawa mereka ke Lab Sanford. Kami berharap dapat mengumpulkan data LZ tahun depan. “

Tanggapan terhadap pandemi COVID-19 memaksa laboratorium Sanford untuk mengurangi operasinya menjadi hanya yang dianggap perlu pada 25 Maret, dan situs tersebut memulai transisi ke operasi yang diintensifkan pada 6 Mei. Laboratorium Berkeley dan institusi lain yang bekerja sama dengan LZ juga telah mengurangi operasi mereka sebagai tanggapan terhadap virus corona. Laboratorium Sanford dan staf proyek LZ beruntung mereka dapat melanjutkan pekerjaan dengan cepat, kata Fiorucci.

Pengganda fotoelektronik LZ

Serangkaian pengganda foto yang dirancang untuk mendeteksi sinyal yang terjadi dalam cairan dengan xenon untuk cairan LZ. Penulis: Matt Cabbage / Sanford Laboratory

Dia mencatat, kegiatan pemurnian xenon di National SLAC Accelerator Laboratory ditunda sementara karena pengurangan terkait COVID-19. Xenon yang dimurnikan di SLAC akan dikirim ke laboratorium Sanford dan diubah menjadi xenon cair untuk percobaan LZ.

“Kami telah membuat kemajuan yang layak meskipun semua komplikasi ini,” katanya. “Kami berhasil mempertahankan tenaga kerja di lab Sanford dan di SLAC, dan semuanya setidaknya 80 persen. Pada bulan Juni, kami kembali dengan kecepatan nominal dan sejak itu kembali ke mode itu. “

Namun, risiko COVID-19 tetap ada, dan Fiarucci mencatat bahwa para pekerja terus mengikuti protokol keselamatan untuk mengurangi risiko tersebut. Pada tahap commissioning di laboratorium Sanford ini mempekerjakan sekitar 15-20 karyawan LZ yang bekerja dalam dua shift.

Sekarang setelah CD-4 tercapai, Fiarucci mengatakan sangat menarik untuk melihat garis finis di depan mata.

“Kami mendapatkan jauh lebih sedikit teknik – dan lebih banyak sains – dalam campuran,” katanya. “Ini pasti mengasyikkan dan mengasyikkan.” Dia mencatat bahwa anggota kolaborasi telah berada di posisi ini sebelumnya: pendahulu LZ, eksperimen LUX, juga dipasang dan dioperasikan di gua penelitian bawah tanah yang sama di Laboratorium Sanford.

Tapi kali ini semuanya berbeda.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Ada lebih banyak genetika daripada DNA

Ahli biologi di Inggris dan Austria telah mengidentifikasi 71 gen baru pada tikus. Ahli biologi di Universitas Bath dan Wina telah menemukan 71 gen baru...

Untuk mencegah kelaparan, adaptasi iklim membutuhkan miliaran investasi tahunan tambahan

Investasi dalam penelitian pertanian, pengelolaan air, infrastruktur dapat mencegah pertumbuhan kelaparan yang disebabkan oleh iklim. Untuk mencegah dampak perubahan iklim pada tahun 2050, yang memaksa...

Teknologi Ultra Tipis Canggih untuk Merevolusi Penglihatan Malam – “Kami Membuat Yang Tak Terlihat Terlihat”

Dr. Rocio Camacho Morales mengatakan para peneliti membuatnya "tidak terlihat, terlihat." Kredit: Jamie Kidston, Universitas Nasional Australia Biar ringan! Film ultra-tipis suatu hari...

Maju dalam dekomposisi CO2 dengan efisiensi tinggi

ARA. 1: Metode sintesis fotokatalis tiga komponen baru. Sebuah nanotube karbon enkapsulasi molekul yodium direndam dalam larutan perak nitrat (AgNO3) berair untuk menghasilkan...

Satelit Terkemuka di Lautan – Copernicus Sentinel-6 – Hidup!

Copernicus Sentinel-6 menggunakan mode inovatif yang diselingi dengan altimeter radar frekuensi ganda Poseidon-4 (C- dan Ku-band), yang telah meningkatkan kinerja dibandingkan dengan desain altimeter...

Newsletter

Subscribe to stay updated.