Café com Física

Primeiros resultados da experiência de matéria escura LUX

by Cláudio Silva (LIP Coimbra)

UTC
Sala de Conferências (LIP Coimbra / Departamento de Física)

Sala de Conferências

LIP Coimbra / Departamento de Física

Universidade de Coimbra
Description
O detector da experiência de matéria escura LUX é uma TPC com cerca de 370 kg de xénon na fase líquida e gasosa que opera no laboratório SURF (Sanford Underground Laboratory) nos Estados Unidos a cerca de 1500 m de profundidade. Os resultados da primeira tomada de dados que decorreu entre Abril e Agosto de 2013 foram anunciados no dia 31 de Outubro. Os três meses de aquisição de dados foram suficientes para melhorar o limite existente de exclusão de matéria escura de um factor que varia entre 2 e 20, dependendo da massa dos WIMPs, e excluir os possíveis sinais de WIMPs de baixa massa observados por outras experiências de matéria escura (e.g. DAMA, CDMS e CoGENT). O avanço observado é mais significativo a baixas energias e deve-se não só à elevada massa do detector mas sobretudo à alta eficiência de LUX em detectar a luz de cintilação do xénon o que permitiu baixar o limiar de deteção dos recuos nucleares para 3 keV. Outra inovação na experiência LUX foi a utilização de fontes internas, krypton e trítio, que permitiram conhecer a resposta do detector a baixas energias com grande precisão. Os resultados podem ser consultados em http://arxiv.org/pdf/1310.8214.pdf.

Estes resultados são encorajadores para a nova fase de tomada de dados do detector que deverá durar cerca de um ano. Além disso está neste momento em fase de projecto um novo detector de xénon líquido, o LZ, com cerca de sete toneladas de xénon, que deverá melhorar ainda mais os limites existentes e talvez responder ao maior enigma da física dos nossos dias: de que é feita a matéria escura?

Sobre a experiência LUX e o seu grupo em Coimbra

A colaboração LUX (Liquid Undeground Xenon) foi formada em 2007 por diversas instituições americanas e financiada pela NSF e pelo DOE em 2008. Conta actualmente com cerca de 100 investigadores de 17 instituições dos Estados Unidos, Reino Unido e Portugal. Portugal aderiu à experiência LUX em 2010 através do LIP-Coimbra. Conta actualmente com seis cientistas, Isabel Lopes - a investigadora responsável, Alexandre Lindote, Francisco Neves, Luiz de Viveiros, Vladimir Solovov e Cláudio Silva.