Nueva calibración confirma los resultados de LUX sobre WIMP de baja masa

Por Francisco R. Villatoro, el 23 febrero, 2014. Categoría(s): Ciencia • Física • Materia oscura • Noticias • Physics • Science ✎ 3

Dibujo20140223 lux new calibration results on low mass wimps

En octubre fue noticia que el experimento LUX descartó las partículas WIMP de materia oscura con una masa menor de 33 GeV/c² (LCMF). Esta semana ha sido noticia que la nueva calibración de los datos confirma dicho resultado. LUX (Large Underground Xenon) se encuentra en el SURF (Sanford Underground Research Facility) en Lead, Dakota del Sur, y su resultado contradice los indicios observados en otros experimentos. Más aún, LUX es el primer experimento que ha logrado una sensibilidad a partículas WIMP con una sección eficaz menor de 10−45 cm2. El nuevo artículo técnico es M. Szydagis et al. (LUX Collab.), “A Detailed Look at the First Results from the Large Underground Xenon (LUX) Dark Matter Experiment,” arXiv:1402.3731 [hep-ex]. Más información en Kevin Stacey, “LUX dark matter results confirmed,” Brown Univ. News, 19 Feb 2014.

Dibujo20140223 LUX Detector Experiment

El detector de materia oscura LUX contiene 370 kg de Xe, aunque sólo los 118 kg de la parte central se utilizan en la detección. Se encuentran encerrados en un cilindro de agua con 7,6 metros de diámetro para reducir el ruido de fondo de neutrones y fotones ambientales a menos de uno por día. Además se encuentra bajo una montaña de 1492 metros, equivalente a 4300 metros de agua, para reducir el ruido de fondo de muones a menos de uno por día. Cuando una partícula WIMP colisiona con un núcleo de xenón se crea una corriente de electrones que emite fotones ultravioletas por centello que son detectados por 122 tubos fotomultiplicadores.

Se han observado 160 sucesos en los 118 kg de Xe del experimento durante los primeros 85,3 días de observación. El resultado concuerda con las simulaciones mediante Geant para sucesos de fondo. Por tanto, se excluye la observación de alguna interacción (no dependiente del espín) entre una partícula WIMP y un núcleo para partículas WIMP con masa inferior a 33 GeV/c² con una sección eficaz de 7,6 × 10−46 cm2. Durante los años 2014 y 2015 se espera que el experimento acumule hasta 300 días de observación. Habrá que estar al tanto de sus nuevos resultados.



3 Comentarios

  1. Excepción hecha de observaciones e interpretaciones de datos en otros experimentos, LUX (junto al LHC) viene a confirmar que sea lo que sea Dark Matter (suponiendo que ésta existe y que no hay una “desconocida” y hasta ahora “no creada” teoría de gravedad modificada/dinámica modificada de Newton que sea la verdadera explicación de los resultados) es algo mucho más “pesado” que lo que algunos pensaban.
    Queda la carta del axión, los neutrinos RH (right-handed) mediante el seesaw y esperar a que la Naturaleza sea benevolente con alguna pista mejor que las que hasta ahora hemos “olfateado”.
    ¿Próximo episodio? Esperemos que AMS actualice datos pronto, siempre he pensado que esa clase de experimentos, o algunos que se puedan poner en la Luna cuando volvamos allí en la próxima década, podrán ayudar mucho más que los actuales experimentos en superficie. Que si bien han mejorado mucho, nos están dando más “null results” que los que esperamos alguna “batseñal” hacia New Physics.

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