Comments on: Απευθείας ανίχνευση “σκοτεινών” σωματιδίων;

By: lazopolis

lazopolis — Fri, 18 Apr 2008 18:41:52 +0000

Ω, σορυ, απάντησα αναλυτικά στη λάθος ερώτηση

Δε νομίζω οτι μπορείς να βεβαιωθείς οτι δεν πρόκειται για κάτι πιο κοινότυπο. Μπορείς όμως να λάβεις διάφορα μέτρα για να κόψεις τις πιο κοινότυπες συνεισφορές. Π.χ. μετράνε μόνο events όπου υπάρχει μια και μοναδική κρούση στο υλικό από το άγνωστο σωματίδιο, θεωρώντας αμεληταία την πιθανότητα ένα wimp να σκεδαστεί περισσότερο από μια φορά – συνηθισμένα σωματίδια αλληηλεπιδρούν με περισσότερο από έναν πυρήνα. Έπειτα υποτίθεται οτι έχεις λιγότερες κοσμικές ακτίνες στο Gran Sasso λόγω βάθους. Μιόνια που φτάνουν μέχρι εκεί μετρούνται από έναν διπλανό ανιχνευτή κλπ κλπ. Δες την κάρτα
από την παρουσίαση σχετικά με τα πιθανά συστηματικά σφάλματα.

Αλλά το πιο πειστικό επιχείρημα είναι οτι έχουν ένα ισχυρό σήμα με συνημιτονική συμπεριφορά. Τί άλλο θα μπορούσε να παράγει συνημιτονικό σήμα με τη συγκεκριμένη φάση (κορυφή στις 2 Ιουνίου) χωρίς πολλαπλές κρούσεις;

Στου Dorigo
γίνεται μια σχετική συζήτηση – φαίνεται οτι ο Rubia πρότεινε να πάνε όλο τον ανιχνευτή στο νότιο ημισφαίριο και να ξαναπεριμένουν μια δεκαετία για να αποκλείσουν την πιθανότητα να βλέπουν νετρίνα εποχιακής ηλιακής δραστηριότητας.

Εμένα μου φαίνονται πολύ τραβηγμένα όλα αυτά. Μου φαίνεται πιο πιθανό (αλλά όχι το πιο πιθανό σενάριο) να έχουν κάνει κάποια συστηματική μαλακία με το sensitivity του ανιχνευτή όπως λέει κι ο Dorigo.

By: nik-athenian

nik-athenian — Fri, 18 Apr 2008 15:27:31 +0000

Η απορία μου δεν αναφέρεται στο είδος των σωματιδίων Wimp που θα μπορούσαν να αλληλεπιδράσουν ελαστικά με τα συνηθισμένα φερμιόνια. Άλλωστε, από την ομάδα του Moulin στη Grenoble είχαν προταθεί και κυψελίδες υπερρευστού He3 για να αλληλεπιδράσουν με τα άγνωστα neutralinos της ψυχρής non baryonic σκοτεινής ύλης.
Το πρόβλημα νομίζω είναι ότι, με ένα κατώφλι ενεργειών μερικών Kev, μπορούν να αλληλεπιδράσουν διάφορα συμβατικά σωματίδια, όπως νετρόνια και muons.
Ποιος λοιπόν μας διαβεβαιώνει ότι δεν υπάρχει μια εποχιακή περιοδικότητα και στο πλήθος αυτών των σωματιδίων, π.χ. καθώς η γή στρέφεται προς (ή απομακρύνεται από) πηγές κοσμικών ακτίνων, ενεργοποιούνται ξαφνικά μακρινά γ-ray bursts, αυξομειώνεται η ηλιακή δραστηριότητα κ.λ.π.
Αφού αυτό που καταγράφεται είναι μόνο ένα peak στην recoil energy ενός πυρήνα, ως συνάρτηση της ενέργειας που είχε το σωματίδιο που αλληλεπίδρασε, χωρίς να μπορούμε να ταυτοποιήσουμε το σωματίδιο, πως θα βεβαιωθούμε ότι ήταν κάποιο WIMP;

By: lazopolis

lazopolis — Thu, 17 Apr 2008 23:49:30 +0000

Σίγουρα καμία μετρήσιμη μεταβολή στην τροχιά της Γής.

Η υπολανθάνουσα υπόθεση είναι οτι τα WIMPS αλληλεπιδρούν εξαιρετικά ασθενώς, μεν, αλλά αλληλεπιδρούν με την συνηθισμένη ύλη. Σ’αυτό και σε παρόμοια πειράματα περιμένεις το WIMP να σκεδαστεί ελαστικά με τους πυρήνες του υλικού που χρησιμοποιείς ως μέσο (κρύσταλλοι NaI στην προκειμένη περίπτωση). Οπότε μετράς την ενέργεια ανάκρουσης του πυρήνα του υλικού (υπάρχουν διάφοροι τρόποι να κάνεις αυτή τη μέτρηση) που την περιμένεις σε μερικές δεκάδες KeV.

Φυσικά η ενεργός διατομή της ελαστικής αυτής κρούσης (που σε συνδυασμό με τον όγκο του μέσου δίνουν τον αριθμό των αναμενόμενων μετρήσεων ανά έτος) εξαρτάται βάρβαρα από το τί ακριβώς είναι το εν λόγω WIMP.

Υποτίθεται οτι το επικρατέστερο σενάριο είναι αυτό που λέει οτι η σκοτεινή ύλη είναι υπερσυμμετρικά σωματίδια, και συγκεκριμένα, το ελαφρύτερο υπερσυμμετρικό σωμάτιο (γνωστό και ως LSP – lightest supersymetric particle). Το οποίο στα περισσότερα μοντέλα θεωρείται σταθερό.

Από τα πάμπολα υπερσυμμετρικά μοντέλα το πιο μελετημένο είναι το Minimal Supersymmetric Standard Model, εντός των πλαισίων του οποίου διάφορα σωμάτια παίζουν το ρόλο του LSP, ανάλογα με τις τιμές ορισμένων (ελεύθερων) παραμέτρων. Ένα συνηθισμένο είναι το neutralino, γραμμικός συνδυασμός των υπερσυμμετρικών αντίστοιχων του Ζ, του φωτονίου και του Higgs – υπερσυμμετρικά αντίστοιχα που όλα έχουν σπιν 1/2 και είναι ηλεκτρικά ουδέτερα. Αυτό θα μπορούσε π.χ. να αλληλεπιδρά με τα quarks και τα gluons ελαστικά.

Από την άλλη, αν το LSP είναι το gravitino π.χ., δεν πρόκειται να το δεί κανείς ποτέ απευθείας.

By: nik-athenian

nik-athenian — Thu, 17 Apr 2008 22:03:42 +0000

έστω και αν η γη σαρώνει περισσότερα wimps το καλοκαίρι, ή όπως αλλιώς κι αν λέγονται τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης, εξακολουθώ να μην καταλαβαίνω πως μετρούνται αυτά.
Τι παρατηρήσιμες μεταβολές μπορεί να φέρνουν στην τροχιά της Γης;
Τί είδους ανιχνευτές είναι αυτοί που λένε ότι τα μετράνε;