Problema de seguimiento del experimento de materia oscura DAMA
"Una vez que se demuestre científicamente repetidamente que esta partícula que interactúa débilmente existe, respaldará en gran medida el modelo de partículas supersimétricas y la cosmología de explosión. Independientemente del resultado final, esta nueva partícula tendrá importantes implicaciones para la física de partículas. , astrofísica Es de gran importancia científica para el desarrollo de la cosmología y la cosmología, y también promoverá en gran medida la comprensión de las leyes objetivas por parte de las personas". Dai, científico chino jefe de la Colaboración Italiano-China para la Detección de Materia Oscura (DAMA) e investigador del Instituto de Física de Altas Energías de la Academia de Ciencias de China, Changjiang explicó la importancia del experimento. Frank Avigneau, físico de la Universidad de Carolina del Sur, afirma que si este descubrimiento es cierto, sin duda tendrá el nivel de un Premio Nobel. Actualmente, científicos de Estados Unidos, Francia, Japón, España y otros países también estudian día y noche la fría materia oscura del universo.
Desde la física atómica hasta la física nuclear y la física de partículas actual, los avances en la física han podido explicar bien muchos fenómenos naturales y leyes físicas complejos. Según el modelo cosmológico reconocido, BIGBANG ha experimentado desde entonces procesos de energía ultra alta, alta y baja energía. Las leyes físicas correspondientes también son consistentes con la gran unificación, la unificación electrodébil y la cromodinámica cuántica, y las partículas producidas por su evolución también siguen. estas leyes.
Sin embargo, puede haber algunas partículas frías de materia oscura que interactúan débilmente en el universo, y sus patrones de formación y movimiento no pueden explicarse mediante el modelo estándar existente de física de partículas, por lo que los científicos han propuesto un modelo de física de partículas supersimétrica. . Las observaciones astronómicas modernas y la investigación de cosmología de explosiones muestran que la mayor parte de la materia del universo es materia oscura, y la mayor parte de la materia oscura está compuesta de partículas de materia oscura fría no bariónica. Actualmente, la comunidad científica cree en general que el contenido de esta partícula fría de materia oscura en el universo supera el 20%.
Según el investigador Dai Changjiang, las observaciones astronómicas modernas han obtenido evidencia preliminar de la existencia de materia oscura en el universo. Por ejemplo, en las galaxias espirales del universo, la velocidad de rotación de las nebulosas apenas cambia con la distancia radial del disco de la nebulosa. En observaciones de rayos X de la radiación de gas en el espacio galáctico, se encuentra que la velocidad promedio de. el gas es mayor que su velocidad de escape, etc. Pero se necesitan más datos de observación y pruebas fiables para confirmar la existencia y las propiedades de la materia oscura. Desde 1985, el estudio de la materia oscura en el universo se ha convertido en un tema candente en astrofísica, física de partículas y cosmología. Entre ellos, la observación y el estudio de partículas supersimétricas de materia oscura fría es uno de los temas más populares en el ámbito de los no aceleradores. experimentos de física.
Debido a que esta fría partícula de materia oscura es tan débil, es extremadamente difícil registrarla y capturarla en el laboratorio. El investigador Dai Changjiang afirmó que actualmente la comunidad científica utiliza generalmente dos métodos para la detección. Uno es el método indirecto, que utiliza detectores de neutrinos subterráneos a gran escala o espectrómetros magnéticos espaciales con alta recepción para detectar partículas secundarias producidas por la aniquilación de partículas supersimétricas positivas y negativas. Sin embargo, debido a muchos procesos intermedios y parámetros indeterminados, es difícil. para obtener resultados de observaciones precisos. El otro es el método directo, que detecta directamente las señales de interacción extremadamente débiles dejadas por partículas supersimétricas que pasan a través de la matriz de cristales experimental. Dado que la probabilidad de que las partículas supersimétricas interactúen con otra materia es muy baja, es necesario desarrollar sistemas de detección a gran escala y altamente sensibles y las correspondientes técnicas y métodos experimentales.
Se sabe que el grupo italiano DAMA ha ampliado el conjunto de cristales de yoduro de sodio utilizado para registrar la interacción débil de partículas supersimétricas de 100 kg a 250 kg. Los científicos de los dos países todavía cooperan y continúan observando. día y noche.
Nuestro país ha establecido un equipo de investigación científica compuesto por casi 30 expertos de 9 unidades, incluido el Instituto de Física de Altas Energías de la Academia de Ciencias de China, la Universidad de Tsinghua y el Instituto de Energía Atómica de China, para prepararse para futuras observaciones e investigaciones.