قال علماء فيزياء يستخدمون كاشف المادة المظلمة لوكس-زيبلين (LZ)، المدفون عميقاً في منجم ذهب سابق في جنوب داكوتا، إنهم سجلوا تفاعلاً جسيماً واحداً لا يمكنهم تفسيره بسهولة. إنهم لا يدعون العثور على المادة المظلمة، لكن الحدث يقع في منطقة حيث يُتوقع وجود إشارة حقيقية.
كاشف مصمم للأحداث النادرة
LZ هو تعاون دولي يضم حوالي 250 عالماً ومهندساً من 39 مؤسسة. يحتوي الكاشف على 10 أطنان من الزينون السائل فائق النقاء ويقع على عمق 1.6 كيلومتر تحت الأرض في منشأة سانفورد للأبحاث تحت الأرض في ليد، جنوب داكوتا، حيث تحجب الصخور أعلاه معظم الضوضاء الكونية. وهو مصمم لالتقاط الجسيمات الضخمة ضعيفة التفاعل، أو WIMPs، أحد المرشحين الرئيسيين للمادة المظلمة، المادة غير المرئية التي تشكل معظم الكتلة في الكون.
حدث واحد في زاوية هادئة
فحص الفريق 220 يوماً من البيانات التي تم جمعها بين مارس 2023 وأبريل 2024، هذه المرة بحثاً عن نطاق أوسع من الطاقات مما غطته الدراسات السابقة. في تلك البيانات وجدوا حدثاً واحداً في جزء من الكاشف لم يتم فحصه من قبل. "لن يتطلب الأمر الكثير [من الأحداث] لتمثيل أول اكتشاف حقيقي للمادة المظلمة"، قالت كارمن كارمونا، التي تقود مجموعة LZ في ولاية بنسلفانيا. قالت إن الفريق أمضى شهوراً في استبعاد مصادر الخلفية قبل مشاركة النتيجة. إذا كان الحدث ناتجاً عن المادة المظلمة، فمن المرجح أن يزن الجسيم 200 جيجا إلكترون فولت على الأقل، أو أكثر من 200 ضعف كتلة البروتون.
أقل بكثير من الاكتشاف
تحمل الإشارة وزناً إحصائياً يبلغ 2.6 سيجما، مما يعني أن هناك احتمالاً بنسبة 0.5 بالمئة تقريباً أنها مصادفة لخلفيات معروفة. عادةً ما يطلب الفيزيائيون 5 سيجما قبل إعلان الاكتشاف. "نحن لا ندعي أننا رأينا المادة المظلمة"، قال ريك غايتسكيل من جامعة براون، المتحدث باسم LZ. "لكننا رأينا شيئاً مثيراً للاهتمام نريد مشاركته مع المجتمع العلمي". ستُقدم النتائج إلى مجلة Physical Review Letters، ويخطط الفريق لمواصلة تشغيل الكاشف لجمع المزيد من البيانات.