Vad är mörk materia?
Mörk materia syns inte med vanliga teleskop eftersom den varken avger eller reflekterar ljus. Forskare har ändå starka belägg för att den finns, bland annat genom att galaxer roterar på ett sätt som inte kan förklaras av den materia vi kan se.Ungefär 85 procent av all materia i universum bedöms bestå av mörk materia. Dess exakta natur är fortfarande okänd. En av kandidaterna är så kallade WIMP-partiklar, en förkortning av ”weakly interacting massive particles”. Det är hypotetiska partiklar som kan passera genom vanlig materia och bara mycket sällan reagera med den.En enda ovanlig partikelhändelse
Signalen kommer från LUX-ZEPLIN, eller LZ, som ligger nästan 1,5 kilometer under marken i en tidigare gruva i South Dakota i USA. Detektorn innehåller tio ton ultrarena xenon och skyddas av bergmassan ovanför för att minska störningar från kosmisk strålning.I den aktuella analysen gick forskarna igenom 220 dygn med mätdata som samlades in mellan mars 2023 och april 2024. De hittade en enda partikelinteraktion som är svår att förklara med de bakgrundssignaler som normalt uppstår från vanlig materia.Händelsen inträffade dessutom i ett område där forskarna förväntar sig att en mörk materia-signal skulle kunna synas. Det gör fyndet intressant, även om en ensam händelse inte räcker för att lösa mysteriet.Signalen är inte stark nog för en upptäckt
I partikelfysik krävs mycket starka statistiska bevis innan forskare kan tala om en upptäckt. Den nya analysen når 2,6 sigma, medan den vanliga gränsen för en formell upptäckt är 5 sigma.Forskarna uppskattar att det finns ungefär en chans på 200 att händelsen kan förklaras av kända bakgrundsprocesser. Det är en ovanligt intressant avvikelse, men risken för att det handlar om något annat är fortfarande för stor för att resultatet ska kunna klassas som ett bevis på mörk materia.Om händelsen faktiskt orsakades av en WIMP-partikel skulle den enligt analysen ha en massa på minst omkring 200 gånger protonens massa. Det skulle också ge information om hur mörk materia kan växelverka med vanlig materia.Mer data ska avgöra frågan
LZ-experimentet fortsätter att samla in data. Om fler liknande händelser dyker upp kan signalen bli statistiskt starkare. Om den däremot försvinner när forskarna analyserar nya mätningar kan det tyda på att den första händelsen berodde på en ovanlig bakgrundsprocess.Resultatet har presenterats vid en internationell partikelfysikkonferens och finns som ett förtryck för granskning av andra forskare. Det är därför viktigt att beskriva fyndet som en möjlig ledtråd – inte som en färdig upptäckt.En bekräftad signal från mörk materia skulle bli ett av de största genombrotten inom modern fysik. Men än så länge återstår det viktigaste testet: att se om naturen upprepar signalen.Källor för publiceringen: