Avanço no experimento da matéria escura: tecnologia Münster em uso!

Avanço no experimento da matéria escura: tecnologia Münster em uso!

Os desafios da física moderna são diversos, mas a busca pela matéria escura é uma das maiores. A matéria escura representa cerca de 85% da matéria do universo, mas até agora permaneceu sem evidências diretas. No entanto, encontrar as partículas hipotéticas que poderiam ser responsáveis ​​pela matéria escura requer tecnologias de ponta. A Universidade de Münster tem um desenvolvimento notável para mostrar neste contexto: um sistema de destilação que é utilizado na experiência de matéria escura “XENONnT” no laboratório subterrâneo Gran Sasso, em Itália. Como a Universidade de Münster relatado, o objetivo desta técnica é detectar interações de partículas extremamente raras que possam fornecer informações sobre a natureza da matéria escura.

O foco desta tecnologia inovadora é a redução da radioatividade do radônio. O radônio é um gás radioativo que cria sinais de interferência indesejados nos detectores, dificultando a medição dos sinais que você procura. Para neutralizar isso, uma equipe liderada pelo Prof. Christian Weinheimer da Universidade de Münster desenvolveu um sistema de destilação criogênica que reduz a concentração de radônio no detector para espetaculares 430 átomos de radônio por tonelada de xenônio líquido. Este valor é um bilhão de vezes inferior à radioatividade natural do corpo humano, o que melhora significativamente a qualidade das medições. Alto Corrente MS Os sinais de interferência causados ​​pelo radão são agora tão raros que são comparáveis ​​à interferência causada pelos neutrinos do Sol.

Avanços tecnológicos e cooperação internacional

A estrutura do detector XENONnT foi otimizada para garantir excelente pureza do xenônio líquido utilizado. O detector funciona a cerca de 95 graus Celsius negativos e contém 8,5 toneladas de xenônio. A utilização de materiais ultrapuros reduz significativamente os sinais de interferência, tornando este projeto um pioneiro na investigação da matéria escura. Ao mesmo tempo, a tecnologia desenvolvida abre novas perspectivas para detectores maiores e mais sensíveis, como o planejado observatório de xenônio líquido XLZD, que funcionará com dez vezes mais xenônio. Estes marcos tecnológicos foram apoiados por colaborações internacionais nas quais as instituições de investigação alemãs também desempenham um papel. A pesquisa recebe apoio do Conselho Europeu de Pesquisa (ERC) e do Ministério Federal de Pesquisa, Tecnologia e Espaço.

Além do desenvolvimento de hardware, soluções de software para controlar ruídos de fundo indesejados também estão sendo investigadas nos experimentos. Os pesquisadores estão trabalhando em algoritmos que possam identificar eventos de radônio e, assim, manter a integridade dos dados. Embora o experimento XENON1T tenha alcançado sucesso inicial nesta direção, como em um Artigos sobre papéis de parede de radônio mencionado, o experimento XENONnT subsequente será ainda mais eficiente na redução do gás radônio devido às melhorias no design do detector.

Em resumo, o progresso na redução da interferência do radão na experiência XENONnT não só aumenta a precisão da medição, mas também estabelece as bases para futuros avanços na investigação da matéria escura. Com as novas soluções técnicas, os cientistas da Universidade de Münster estão a dar um passo significativo em direção a uma melhor compreensão do universo.