Maailma sügavaim tumeaine-eksperiment on startimas
Toimetas Mart ZirnaskOsakestefüüsikud valmistavad ette seni ambitsioonikaimat tumeaine-eksperimenti: kahe kilomeetri sügavusele Kanada pinnasesse paigutatakse peagi seade, mis võiks kinni püüda jäljed tumeaine osakestest. Kanada idaosas asuvasse maailma sügavaimasse, Sudbury neutriinoobservatooriumi laborisse (SNOLab) sõidutatakse veel sel kuul nn mullkamber: tiheda vedelikuga täidetud anum, kust läbi tuhisedes peaksid tumeaine osakesed oma teele mullid jätma. Esialgu kaalub kamber neli kilo, ent tänavu peaks talle järgnema teinegi, juba 60 kilogrammi raskune kobakas, vahendab Science Daily."Saame näha huvitavadi asju, millest me veel täielikult aru ei saa," mõtiskles eksperimendi juht, Chicago ülikooli füüsikadotsent Juan Collar.Ilmselt enamuse maailmaruumist täitev nähtamatu tumeaine mõjutab tavalist ainet vaid läbi gravitatsiooni ning elektronõrga vastasmõju. Eelkõige on selle koostisosadena välja pakutud nn nõrgalt üksteist mõjutavaid massiivseid osakesi ehk WIMPe (weakly interacting massive particles). Või siis aksioneid, mis "valmivad" näiteks Päikeses ja seejäre kihutavad läbi meie kehade.Maa all otsitakse reeglina jälge aatomeist, mis WIMPide või aksionidega kokku põrgates liikuma peaksid hakkama. Rakendatav tehnoloogia –  mullikambrid – töötati pisiosakeste tagaajamiseks välja juba möödunud sajandi keskpaiku. Nende kui tumeaine-avastaja potentsiaal sai aga kinnitust alles mõned aastad tagasi pärast Collar' ja tema kolleegide eksperimente Chicago lähistel Fermilabi observatooriumis (COUPP – Chicagoland Observatory for Underground Particle Physics).Mullkambreid katsetatakse muuhulgas sajakonna meetri sügavusel Chicago linna all – tunnelite ja reservuaaride võrgustikus, mis peaks linna kaitsma üleujutuste eest. Ning Collar otsib sobivaid katsekohti aina edasi, sõelumaks eksperimentidega välja võimalikult palju valesignaale, mida annavad erinevad  looduslikud radiatsiooniallikad. "Selline huvitav elustiil," arutles ta.Kanada SNOLab'i peale jääv pooleteise kilomeetri paksune kivimikiht looduslikku radiatsiooni läbi ei lase. Ent ainega nõrgalt suhtestuvaid osakesi – nagu WIMPid – kivimassiiv seevastu ei heiduta. Just sellepärast on niklikaevanduse peale ehitatud Sudbury laboratoorium tarvilik valik.Ühtlasi ei tohi säärase eksperimendi keskkonnas olla vähimalgi määral tolmu: tuleb välistada vähimgi mure võimaliku tolmuga seotud radioaktiivsuse pärast. "Astud sisse, ja kohe duši alla," rääkis Collar. "Põhimõtteliselt pole seal tolmukübetki."SNOLab on maa-alustest tumeaine otsimise rajatistest ambitsioonikaim: nii sügavale kaevumine lubab madalamat kosmiliste kiirte interferentsi taset, tehes otsinguriistad tublisti tundlikumaks. "Kunagi alustasime katseklaasi-suuruse detektoriga," rääkis Fermilabi füüsik Andrew Sonnenschein. "Praeguseks oleme selle massi suurendanud rohkem kui tuandekordselt."SNOLabi teist kavandatavat, 60kilost detektorit katsetatakse esialgu Fermilabi all, COUPPi sajakonna meetri sügavuses tunnelis. Lisaks toimetab Collar ka Minnesotas ligi seitsmesaja meetri sügavusele peidetud detektori töörühmas. Too on esimene, mis ajab spetsiaalselt taga võimalikke kergema massiga WIMPe. "On vaja palju erinevaid vaatevinkleid ja täiesti sõltumatuid tehnilisi lahendusi," mõtiskles Collar. "Aga ükspäev nuputame selle koostise välja."Vaata veel:Dark-Matter Search Plunges Physicists to New Depths (Science Daily)Mis on SNOLab? (snolab.ca)WIMPide otsimine ja mullkambrid Chicagolandi observatooriumis (Physicsworld.com, veebruar 2008)
