Avance en el experimento de la materia oscura: ¡la tecnología de Münster en uso!

Avance en el experimento de la materia oscura: ¡la tecnología de Münster en uso!

Los desafíos de la física moderna son diversos, pero la búsqueda de materia oscura es uno de los mayores. La materia oscura constituye alrededor del 85 por ciento de la materia del universo, pero hasta ahora no se ha encontrado evidencia directa. Sin embargo, encontrar las hipotéticas partículas que podrían ser responsables de la materia oscura requiere tecnologías de vanguardia. La Universidad de Münster tiene un desarrollo notable que mostrar en este contexto: un sistema de destilación que se utiliza en el experimento de materia oscura "XENONnT" en el laboratorio subterráneo de Gran Sasso en Italia. Como la Universidad de Münster reportado, el objetivo de esta técnica es detectar interacciones de partículas extremadamente raras que podrían proporcionar información sobre la naturaleza de la materia oscura.

El objetivo de esta innovadora tecnología es la reducción de la radiactividad del radón. El radón es un gas radiactivo que crea señales de interferencia no deseadas en los detectores, lo que dificulta la medición de las señales que busca. Para contrarrestar esto, un equipo dirigido por el Prof. Dr. Christian Weinheimer de la Universidad de Münster desarrolló un sistema de destilación criogénica que reduce la concentración de radón en el detector a unos espectaculares 430 átomos de radón por tonelada de xenón líquido. Este valor es mil millones de veces menor que la radiactividad natural del cuerpo humano, lo que mejora significativamente la calidad de las mediciones. Alto EM actual Las señales de interferencia causadas por el radón son ahora tan raras que son comparables a las interferencias causadas por los neutrinos del sol.

Avances tecnológicos y cooperación internacional

La estructura del detector XENONnT ha sido optimizada para garantizar una excelente pureza del xenón líquido utilizado. El detector funciona a unos 95 grados centígrados bajo cero y contiene 8,5 toneladas de xenón. El uso de materiales ultrapuros reduce significativamente las señales de interferencia, lo que convierte a este proyecto en pionero en la investigación de la materia oscura. Al mismo tiempo, la tecnología desarrollada abre nuevas perspectivas para detectores más grandes y más sensibles, como el previsto observatorio de xenón líquido XLZD, que funcionará con diez veces más xenón. Estos hitos tecnológicos fueron respaldados por colaboraciones internacionales en las que también desempeñan un papel las instituciones de investigación alemanas. La investigación recibe el apoyo del Consejo Europeo de Investigación (ERC) y del Ministerio Federal de Investigación, Tecnología y Espacio.

Además del desarrollo de hardware, en los experimentos también se investigan soluciones de software para controlar el ruido de fondo no deseado. Los investigadores están trabajando en algoritmos que puedan identificar eventos de radón y así mantener la integridad de los datos. Si bien el experimento XENON1T ha logrado un éxito inicial en esta dirección, como en uno Artículos sobre fondos de pantalla de radón Como se mencionó, el experimento XENONnT posterior será aún más eficiente en la reducción del gas radón debido a sus mejoras en el diseño del detector.

En resumen, los avances en la reducción de la interferencia del radón en el experimento XENONnT no sólo aumentan la precisión de las mediciones, sino que también sientan las bases para futuros avances en la investigación de la materia oscura. Con las nuevas soluciones técnicas, los científicos de la Universidad de Münster están dando un paso significativo hacia una mejor comprensión del universo.