Un rivelatore costruito per eventi rari
LZ è una collaborazione internazionale di circa 250 scienziati e ingegneri di 39 istituzioni. Il rivelatore contiene 10 tonnellate di xeno liquido ultrapuro e si trova 1,6 chilometri sottoterra presso la struttura di ricerca sotterranea di Sanford a Lead, South Dakota, dove la roccia sovrastante blocca la maggior parte del rumore cosmico. È progettato per catturare particelle massive a interazione debole, o WIMP, uno dei principali candidati per la materia oscura, la sostanza invisibile che costituisce la maggior parte della massa nell'universo.
Un evento in un angolo tranquillo
Il team ha esaminato 220 giorni di dati raccolti tra marzo 2023 e aprile 2024, questa volta cercando una gamma più ampia di energie rispetto agli studi precedenti. In quei dati hanno trovato un singolo evento in una parte del rivelatore che non era stata esaminata prima. "Non ne servirebbero molti [di eventi] per rappresentare la prima vera rilevazione della materia oscura", ha detto Carmen Carmona, che guida il gruppo LZ alla Penn State. Ha detto che il team ha passato mesi a escludere fonti di fondo prima di condividere il risultato. Se l'evento fosse stato causato dalla materia oscura, la particella peserebbe probabilmente almeno 200 GeV, o più di 200 volte la massa di un protone.
Ben lungi dalla scoperta
Il segnale ha un peso statistico di 2,6 sigma, il che significa che c'è circa una probabilità dello 0,5% che sia un caso dei fondi noti. I fisici di solito richiedono 5 sigma prima di dichiarare una scoperta. "Non stiamo affermando di aver visto la materia oscura", ha detto Rick Gaitskell della Brown University, portavoce di LZ. "Ma abbiamo visto qualcosa di interessante che vogliamo condividere con la comunità scientifica". I risultati saranno sottoposti alla rivista Physical Review Letters e il team prevede di continuare a far funzionare il rivelatore per raccogliere più dati.