เครื่องตรวจจับสสารมืดรุ่นต่อไปจะศึกษาจักรวาลอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน

ที่ใหญ่กว่าไม่ได้หมายความว่าดีกว่าเสมอไป แต่เครื่องตรวจจับฟิสิกส์บางอย่างอาจเป็นข้อยกเว้นที่ยืนยันกฎ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากเป้าหมายคือการตรวจจับอนุภาคที่เข้าใจยากเช่นนิวตริโนหรืออนุภาคสมมุติเช่นสสารมืด- ด้วยเหตุนี้จึงมีการพัฒนาที่น่าตื่นเต้นเมื่อเร็ว ๆ นี้

จากการสังเกตการณ์ของจักรวาลสิ่งที่เราสามารถเห็นและโต้ตอบกับการประกอบกันเพียงหนึ่งในหกของทุกเรื่องที่ควรมีอยู่ในจักรวาล "สสารมืด" ที่เรียกว่าเพราะมันไม่ได้โต้ตอบกับแสงทำให้ส่วนที่เหลือ มีสมมติฐานมากมายเกี่ยวกับสิ่งที่ Dark Matter คืออะไร แต่ไม่มีการรับรอง การร่วมมือกันของดาร์วินและลักซ์ซีพลินซึ่งดำเนินการทดลองที่ยิ่งใหญ่ที่สุดโดยมุ่งเน้นไปที่การค้นพบสสารมืดมีเพียงประกาศพวกเขาได้รวมกันเพื่อสร้างเครื่องตรวจจับรุ่นใหม่ขนาดยักษ์

เครื่องตรวจจับที่ใช้ซีนอนที่ทันสมัยในปัจจุบันที่ได้รับมอบหมายให้ค้นหาสารดังกล่าวคือการทดลอง Lux-Zeplin และ Xenonnt/Darwin พวกเขาทั้งคู่จะเริ่มต้นวิทยาศาสตร์ครั้งแรกของพวกเขาที่รวบรวมข้อมูลในปีนี้ด้วยความหวังว่าจะได้พบหลักฐานโดยตรงในที่สุดว่าสสารมืดนั้นมีอยู่จริงอย่างแท้จริง

ซีนอนเป็นก๊าซที่สูงส่งและในรูปแบบของเหลวนั้นถูกใช้เป็นเครื่องตรวจจับเนื่องจากมีการโต้ตอบกับสิ่งเล็ก ๆ น้อย ๆ ในจักรวาล เครื่องตรวจจับได้รับการออกแบบมาเพื่อตรวจพบแสงแฟลชที่แนะนำให้อนุภาคอื่นเข้ามาในอะตอมซีนอนและสามารถเปิดเผยประเภทของการโต้ตอบที่เกิดขึ้นได้ การทดลองในปัจจุบันใช้ซีนอนของเหลว 7.0 และ 5.9 ตันตามลำดับ

รุ่นก่อนของการทดลองเหล่านี้สามารถลดช่วงของความเป็นไปได้เกี่ยวกับสสารมืดเท่านั้นแทนที่จะยืนยันหลักฐานของมัน Xenon1t มองเห็นสัญญาณที่น่าตื่นเต้น แต่ไม่เพียงพอที่จะทำการค้นพบที่เหมาะสม อย่างไรก็ตามมันสังเกตเหตุการณ์ที่หายากที่สุดเท่าที่เคยมีมาซึ่งค่อนข้างน่าตื่นเต้น

เครื่องตรวจจับซีนอนแบบหลายตันรุ่นต่อไปความร่วมมือจากดาร์วินและลักซ์เจอพลินถูกตั้งค่าให้ออกแบบและสร้างจะใหญ่กว่าและมีความไวมากกว่าปัจจุบัน และมันจะไม่เพียงแค่มองหาสสารมืด แต่จะศึกษานิวตริโนจากดวงอาทิตย์และแหล่งจักรวาลอื่น ๆ

ในขณะที่เครื่องตรวจจับใหม่นี้ยังคงเป็นเพียงความคิด แต่อีกเครื่องใหม่ได้เริ่มก่อสร้างHyper-troikondeตั้งอยู่ในญี่ปุ่นเป็นเครื่องตรวจจับนิวตริโนรุ่นต่อไปและจากปี 2570 คาดว่าจะขยายความเข้าใจของเราเกี่ยวกับจักรวาลอย่างมาก

“ โดยการสังเกตนิวตริโนจากฟิวชั่นนิวเคลียร์ภายในดวงอาทิตย์จากขนาดมหึมาเปลวไฟแสงอาทิตย์บนพื้นผิวของดวงอาทิตย์และจากการระเบิดของดาราที่กำลังจะตายในทางช้างเผือกและอื่น ๆ Hyper-Kamiokande จะสอนเราเกี่ยวกับชีวิตและความตายของดวงดาว” สมาชิกการทำงานร่วมกันของ Hyper-K Dr Dr Jost Migenda จาก King's College London บอกกับ Iflscience

บทความใหม่เกี่ยวกับความสามารถที่เผยแพร่ในวารสารดาราศาสตร์มีนักดาราศาสตร์ตื่นเต้น แม้จะเป็นเช่นนั้นมีการศึกษาอย่างดีกลไกที่อยู่เบื้องหลังซุปเปอร์โนวาหลัก-ซึ่งผลิตหลุมดำหรือดาวนิวตรอน-ไม่เป็นที่เข้าใจกัน เครื่องตรวจจับจะสามารถให้แนวคิดที่ชัดเจนยิ่งขึ้นของประเภทของซุปเปอร์โนวาขึ้นอยู่กับลายเซ็นนิวตริโนของพวกเขาตราบใดที่พวกเขาอยู่ในทางช้างเผือกหรือที่นั่น นี่ไม่เคยได้ยินมาก่อน

“ ถึงตอนนี้เราสามารถเปรียบเทียบคุณสมบัติจำนวนเล็กน้อยเท่านั้น (เช่นพลังงานเฉลี่ยของนิวตริโนคือหรือว่ามีการตัดอย่างฉับพลันในอัตราเหตุการณ์ซึ่งอาจเกิดขึ้นได้หากดาวพังทลายลงในหลุมดำ) ที่จะช่วยให้เราแคบลง

"ในบทความนี้เราอธิบายวิธีการใช้เวลาเต็มเวลาและการกระจายพลังงานของนิวตริโนที่สังเกตได้เพื่อเปรียบเทียบกับโมเดลที่แตกต่างกันเพื่อใช้คำอุปมาอุปมัย: ก่อนหน้านี้เราอาจสามารถบอกได้ว่าผู้ต้องสงสัยผมสีบลอนด์และดวงตาสีน้ำตาลด้วยวิธีใหม่นี้

Hyper-K จะศึกษาฟิสิกส์พื้นฐานและเช่นเดียวกับรุ่นก่อนจะพยายามดูที่ขีด จำกัดจากความเข้าใจในปัจจุบันของเราเกี่ยวกับจักรวาล