Universidade de Coimbra oznámila, že spolupráce LUX-ZEPLIN (LZ) poprvé pozorovala interakce slunečních neutrin s atomovými jádry a dosáhla nejpřísnějších limitů pro přímé hledání nízkohmotné temné hmoty.
Laboratoř pro instrumentaci a experimentální fyziku částic (LIP) na Fakultě věd a technologie Universidade de Coimbra (FCTUC) je zakládajícím členem mezinárodní spolupráce LZ.
„Existence a povaha temné hmoty jsou klíčovými otázkami pro pochopení vesmíru. Zatím jsme ji ještě nedokázali přímo pozorovat, ale tyto výsledky nám umožňují lépe pochopit, jak by mohla interagovat s běžnou hmotou,“ uvedla Isabel Lopes, profesorka FCTUC a výzkumnice z LIP, která vede portugalskou skupinu v mezinárodní spolupráci.
Podle UC tyto výsledky představují milník v oblasti fyziky částic a otevírají nová okna pro studium vnitřku Slunce.
Experiment LZ stanovil nejpřísnější známé limity pro částice temné hmoty typu WIMPs (slabě interagující masivní částice), konkrétně pro hmotnosti nižší než 9 GeV/c², po analýze největšího souboru údajů získaných pomocí detektoru temné hmoty během 417 dnů provozu, od března 2023 do dubna 2025.
Citlivost detektoru také umožnila poprvé pozorovat interakce slunečních neutrin s atomovými jádry prostřednictvím procesu známého jako koherentní elastické rozptylování neutrin s jádrem (CEvNS).
LZ je první experiment, který pozoroval tento proces u slunečních neutrin s významností 4,5 sigma, což překračuje tradiční limit 3 sigma považovaný za důkaz.
Nový výsledek představuje první „důkaz“ signálu CEvNS od nepozemských neutrin.
Podle Paula Bráse, výzkumníka z LIP a vicekoordinátora fyziky spolupráce LZ, novinkou není jen detekce slunečních neutrin, ale také extrémně jemný mechanismus, kterým byly pozorovány.
„Mluvíme pouze o několika fotonech a elektronech na interakci, což ukazuje na mimořádnou citlivost detektoru LZ,“ zdůraznil.
Spolupráce LZ se skládá z přibližně 250 vědců a inženýrů ze 37 institucí ve Spojených státech, Spojeném království, Portugalsku, Švýcarsku, Austrálii a Jižní Koreji.
Výzkum LZ bude pokračovat v sběru dat do roku 2028, s cílem dosáhnout 1.000 dní akvizice a podrobněji prozkoumat ještě nižší hmotnosti WIMPs.
