ZEPLIN-‐III À procura da matéria escura: do Cosmos às profundezas da Terra Isabel Lopes Jornadas do LIP, Pavilhão do Conhecimento, Lisboa 21-‐23 de Abril, 2012 Velocidade de rotação (km/s) Matéria escura observado esperado Distância ao centro da galáxia (r) Tem que existir mais massa do que aquela que vemos Matéria escura (porque não se vê) O Universo parece ser constituído por: 74% energia escura 23% matéria escura 5% átomos Não sabemos de que é feito 95% do Universo !!! De que é feita a matéria escura? Hipótese: a matéria escura é feita de parMculas com massa elevada que só interaciona pela força fraca e gravíQca (WIMPS) Para testar esta hipótese: Registar colisões de WIMPs com núcleos de um meio detector Fisica@UC Isabel Lopes Exemplos de detetores de WIMPs ZEPLIN-‐III (12 kg de xenon) LUX (350 kg de xenon) As partículas devidas à radioactividade do meio e os raios cósmicos também interacionam no detector Cada partícula produz um “flash” (i.e., um sinal) detector Como distinguir o sinal dos WIMPs no meio de tanto ruído ? Fisica@UC Isabel Lopes Diminuindo o “ruído” Fazer a experiência num subterrâneo Radiação cósmica é absorvida na rocha 1100 m mas WIMPs atravessam a rocha DETECTOR Laboratório subterrâneo Mina de sal de Boulby, UK Blindagem em torno do detector ZEPLIN-‐III Parafina para absorver neutrões Fisica@UC “castelo” de ferro e chumbo para absorver raios gama Isabel Lopes Tudo pronto para começar a adquirir dados ! LUX vai para uma anQga mina de ouro a 1400 m de profundidade 2012 LUX vai para uma anQga mina de ouro a 1400 m de profundidade 2012 Detector LUX está imerso num tanque de água Experiência LUX Only 2 gamma events per week Less than 0.08 neutron events per year Resultado ZEPLIN III LUX The LUX CollaboraQon Imperial College London Brown Richard Gaitskell Simon Fiorucci Monica Pangilinan Jeremy Chapman Carlos Hernandez Faham David Malling James Verbus PI, Professor Research Associate Postdoc Graduate Student Graduate Student Graduate Student Graduate Student Case Western Thomas Shutt Dan Akerib Mike Dragowsky Carmen Carmona Ken Clark Tom Coffey Karen Gibson Adam Bradley Patrick Phelps Chang Lee Kati Pech PI, Professor PI, Professor Research Associate Professor Postdoc Postdoc Postdoc Postdoc Graduate Student Graduate Student Graduate Student Graduate Student PI, Professor Postdoc Electronics Engineer Lawrence Berkeley + UC Berkeley Bob Jacobsen David Taylor Mia ihm PI, Senior Lecturer Professor PhD student UC Santa Barbara Harry Nelson Dean White Susanne Kyre PI, Professor Engineer Engineer LIP Coimbra Isabel Lopes Jose Pinto da Cunha Vladimir Solovov Luiz de Viveiros Alexander Lindote Francisco Neves Claudio Silva PI, Professor Assistant Professor Senior Researcher Postdoc Postdoc Postdoc Postdoc University of Rochester SD School of Mines Harvard Masahiro Morii Michal Wlasenko John Oliver Henrique Araújo Tim Sumner Alistair Currie Professor Engineer Graduate Student Xinhua Bai Mark Hanardt PI, Professor, Physics Group Leader Graduate Student Texas A&M James White Robert Webb Rachel Mannino Tyana Stiegler Clement Sofka PI, Professor Professor Graduate Student Graduate Student Graduate Student UC Davis Lawrence Livermore Adam Bernstein Dennis Carr Kareem Kazkaz Peter Sorensen PI, Leader of Adv. Detectors Group Mechanical Technician Staff Physicist Postdoc University of Maryland Carter Hall Douglas Leonard PI, Professor Postdoc Mani Tripathi Robert Svoboda Richard Lander Britt Hollbrook John Thomson Matthew Szydagis Jeremy Mock Melinda Sweany Nick Walsh Michael Woods Sergey Uvarov PI, Professor Professor Professor Senior Engineer Senior Machinist Postdoc Graduate Student Graduate Student Graduate Student Graduate Student Graduate Student Frank Wolfs Wojtek Skutski Eryk Druszkiewicz Mongkol Moongweluwan PI, Professor Senior Scientist Graduate Student Graduate Student U. South Dakota Dongming Mei Wengchang Xiang Chao Zhang Oleg Perevozchikov PI, Professor Postdoc Postdoc Postdoc Yale Daniel McKinsey Peter Parker James Nikkel Sidney Cahn Alexey Lyashenko Ethan Bernard Blair Edwards Louis Kastens Nicole Larsen PI, Professor Professor Research Scientist Lecturer/Research Scientist Postdoc Postdoc Postdoc Graduate Student Graduate Student 1
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