Како ухватите ВИМП? Не, не говорим о малтретирању најслабијег детета у класи, говорим о слабо интерактивним масивним честицама (оне ВИМП). Иако су по дефиницији „масивни“, они не ступају у интеракцију са електромагнетском силом (преко фотона), па их није могуће „видети“ и не утичу у интеракцију са јаком нуклеарном силом, тако да их атомска језгра не могу „осјетити“. Ако не можемо открити ВИМП-ове преко ове две силе, како се уопште можемо надати да ћемо их открити? На крају крајева, ВИМП-ови су теоретски да лете кроз Земљу, а да при томе ништа не ударају то слабо у интеракцији. Али понекад се могу сударати с атомским језграма, али само ако се сударају напријед. Ово је врло ретка појава, али велики подземни Ксенон (ЛУКС) детектор бит ће затрпан у 1468 метара (1463 метра или скоро миљу) под земљом у старој златној рудници Јужне Дакоте, а научници се надају да ће се, кад несрећни ВИМП, налети на ксенон атома, блиц светлости ће бити заробљен, означавајући први експериментални доказ тамне материје…
Галаксије посматране са Земље имају неке чудне особине. Највећи проблем космолога био је објаснити зашто се чини да галаксије (укључујући Млечни пут) имају већу масу него што се може приметити ако се броје звезде и рачунају само међузвездане прашине. У ствари, 96% масе Универзума се не може посматрати. Сматра се да 22% ове нестале масе држи у "тамној материји" (74% се држи као "мрачна енергија"). Тамна материја је теоретизирана да поприми многе облике. Масивни астрономски компактни хало објекти (астрономска тела која садрже обичан барионски материјал који се не може посматрати; попут неутронских звезда или сироче планете), неутринови и ВИМПС сви се сматрају да доприносе овој маси која недостаје. Многи експерименти су у току да би се открио сваки сарадник. Црне рупе могу се индиректно детектирати посматрањем интеракција у центру галаксија (или гравитацијским ефектима леће), неутрини се могу открити у огромним резервоарима течности закопаних дубоко под земљом, али како се могу открити ВИМП? Чини се да ВИМП детектор треба извадити лист из неутрино детектора - потребно је да почне са копањем.
Да би се избегле сметње од зрачења као што су космичке зраке, детектори ниске енергије као што су неутрински „телескопи“ су сахрањени знатно испод земљине површине. Старе рударске рупе су идеални кандидати јер је рупа већ постављена за инструментацију. Неутрино детектори су огромне посуде са водом (или неким другим агенсом) са веома осетљивим детекторима постављеним споља. Један такав пример је детектор Супер Камиоканде неутрино у Јапану који садржи огромну количину ултрачишћене воде, тежине 50 000 тона (на слици лево). Како неутрино слабо утиче на молекулу воде у резервоару, емитује се блиц черенковског зрачења и открива се неутрино. Ово је основни принцип иза новог великог подземног Ксенон детектора (ЛУКС) који ће трошити 600 килограма (272 кг) течног ксенона суспендираног у 25-метарском резервоару чисте воде. Ако ВИМП-ови постоје изван подручја теорије, нада се да ће се ове слабо интерактивне масивне честице сударати ксеноновим атомом и попут својих рођака мале тежине емитирати бљесак светлости.
Роберт Свобода и Мани Трипатхи, професори из УЦ Давис-а, осигурали су 1,2 милиона америчких долара за Националну научну фондацију (НСФ) и америчко Министарство финансија за пројекат (ово је 50% од укупно потребног). У поређењу са великим хадронским сударачем (ЛХЦ) који кошта изградњу, ЛУКС је високо економски пројекат с обзиром на обим онога што би могао открити. Ако постоје експериментални докази о ВИМП интеракцији, последице ће бити огромне. Бићемо у стању да почнемо да разумемо порекло ВИМП-ова и њихову дистрибуцију док Земља пролази кроз могући ореол тамне материје за који се индиректно опажа да постоји у Млечном путу.
Откривање тамне материје “био би највећи посао од проналаска антиматерије 1930-их.”- Професор Мани Трипатхи, истраживач ЛУКС-а, УЦ Давис.
Рудник злата у Јужној Дакоти затворен је 2000. године и 2004. године започело је рад на развоју локације у подземној лабораторији. ЛУКС ће бити први велики експеримент који ће бити смештен тамо. Нада се да ће инсталација почети крајем лета, након што вода буде испумпана из рудника.
Изворни извор: УЦ Давис Невс
