Mörk materia syns inte men finns där ändå

Freonet börjar stötkoka

Så fort det kommer in något som knuffar till en atomkärna i freonet så att den rekylerar en liten bit – det räcker inte med en elektron – avsätts så mycket energi att freonet börjar stötkoka. Det låter som ett liten ”plopp”. Det avlyssnar man med nio mikrofoner på behållarens ytter­vägg.

Man ställer apparaturens känslighet dels genom att variera oljans tryck och dels med temperaturen, 20–55 grader Celsius, alltså hur lätt bubblorna har att spontankoka.

Vid högre temperaturer kan man bara köra några timmar, men vid lägre temperaturer ganska många timmar, varefter man räknar antalet plopp per timme.

Därefter sammanställer man antalet ploppar per timme, vid olika temperaturer. Det gäller att man dessutom känner till hur många alfasönderfall som kan ske i radioaktiva föroreningar i detektorn, eftersom de ger exakt samma plopp som en wimp.

Neutroner kan också ge falska signaler, men de är så få att de inte antas vara ett problem i Picasso.

Om wimp:arna är väldigt tunga kommer man att upptäcka dem vid en ganska låg temperatur, omkring 20 grader Celsius, men om de skulle vara lättare kommer det att krävas högre temperaturer, mera överhettat freon, för att upptäcka dem. Lättare wimp:ar har inte lika mycket ”dunk”.

Det forskas mycket på wimp:ar. Det hetaste på mörkmateriafronten just nu är detektorer med ädelgaser som argon och xenon. De forskarnas funderingarna är något i stil med ”Hur mycket är världsproduktionen av ädelgaser på ett år? Hur fort går det att samla ihop så mycket ädelgas att vi kan bygga den här detektorn?”

Ska orsaka ljusblixt

350 kilo flytande xenon används i detektorn LUX (Large Underground Xenon experiment) och dess efterträdare Lux Zeplin, och tanken är att en wimp ska kunna kollidera med en xenonkärna och orsaka en ljusblixt, så kallad scintillation. Avsikten med dessa experiment är, som vanligt, att reducera inverkan av bakgrundsstrålningen från neutroner och höja känsligheten för wimp-träffar.

Kanske den mörka materian ändå betyder något litet för oss jordbor, rent praktiskt? Har jorden en skiva av mörk materia? Vi är trots allt ett masscentrum. Skivan verkar dra i gps-satelliterna och orsaka relativistiska fenomen, menar forskare vid University of Texas.

– Nja, jorden är rätt så liten i sammanhanget. Allt eftersom vår kunskap uppdateras verkar det mindre och mindre troligt att det ska samlas mörk materia inuti jorden. Att wimp:arna skulle ligga som en ring runt jorden verkar inte sannolikt. De växelverkar inte tillräckligt mycket för att kunna bilda ringar eller dylikt. Det hela är mera på galaktisk skala, säger Anna Davour.

Kanske kan tillverkas

Borde man inte kunna tillverka mörk materia?
– Det vore drömmen att kunna skapa den i en partikel-kolliderare, för då skulle man verkligen kunna vet att ”den uppstår på det här viset”, men det har inte gjorts än i varje fall.

Vad tror du om framtiden?
– Om den växelverkar alls, tror jag att wimp:ar kommer att upptäckas i min livstid, på ett eller annat sätt.

Vi hoppas att Anna Davour kommer att få sin önskan uppfylld.