Primeiros resultados da experiência de matéria escura LUX
by
Alexandre Lindote
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LIP seminar room
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Description
Abstract:
O detector LUX, desenvolvido para procura directa de matéria escura, é uma TPC com cerca de 370 kg de xénon (nas fases líquida e gasosa) que opera no laboratório SURF (Sanford Underground Research Facility), nos Estados Unidos, a cerca de 1500 m de profundidade. Os resultados da primeira aquisição de dados (que decorreu entre Abril e Agosto de 2013) foram anunciados no dia 31 de Outubro. Estes três meses foram suficientes para superar o melhor limite de exclusão de matéria escura existente até à data (da experiência XENON100) por um factor que varia entre 2 e 20 (dependendo da massa dos WIMPs), e excluir possíveis sinais de WIMPs de baixa massa anunciados por outras experiências (e.g. DAMA, CDMS e CoGENT). Esta melhoria é mais significativa a baixas energias, e deve-se não só à elevada massa do detector mas sobretudo à alta eficiência de LUX na colecção da luz de cintilação do xénon, que permitiu a detecção de recuos nucleares até 3 keV. Outra importante inovação em LUX foi a utilização de fontes de calibração internas (kripton e trítio), que permitiram conhecer com grande precisão a resposta do detector a baixas energias. Estes resultados são encorajadores para a nova fase de tomada de dados do detector, a começar no inicio de 2014 e com uma duração prevista de cerca de um ano. Está já em fase de projecto um novo detector para suceder a LUX: LZ, que terá cerca de sete toneladas de xénon. Estima-se que com este detector seja possível melhorar o limite de LUX em duas ordens de grandeza , e talvez responder a uma das grandes perguntas da física dos nossos dias: de que é feita a matéria escura? Os resultados de LUX podem ser consultados em http://arxiv.org/pdf/1310.8214.pdf.
Sobre a experiência LUX e o seu grupo no LIP:
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. O LIP juntou-se à colaboração LUX em 2010 através do grupo que já havia participado em ZEPLIN-II e ZEPLIN-III, duas experiências pioneiras na utilização de detectores de xénon para procura de matéria escura. Conta actualmente com seis cientistas, Isabel Lopes - a investigadora responsável, Vladimir Solovov, Francisco Neves, Alexandre Lindote, Luiz de Viveiros e Cláudio Silva.
