การทดลอง COSINE-100 ไม่พบหลักฐานของการหลีกเลี่ยงอนุภาค บาคาร่า ย่อยของอะตอมเป็นเวลาหลายปีที่นักฟิสิกส์บางคนโต้เถียงกับกระแสน้ำ โดยอ้างว่าพวกเขาได้พบสสารมืดที่เข้าใจยากของจักรวาล แม้ว่าจะมีหลักฐานที่ตรงกันข้ามมากขึ้น การทดลองใหม่ทำให้การพายต้นน้ำมีความท้าทายมากยิ่งขึ้น
การสังเกตจักรวาลบ่งชี้ว่าอนุภาคย่อยของอะตอมที่มองไม่เห็นและไม่รู้จักจะต้องแผ่ซ่านไปทั่วจักรวาล มวลส่วนเกินที่สสารมืดนี้ให้มานั้นจำเป็นต่อการอธิบายการเคลื่อนที่ของดาวภายในดาราจักรและสสารที่รวมตัวกันเป็นก้อนในเอกภพ แม้จะมีการทดลองหลายครั้ง แต่ก็ยังไม่มีใครพบข้อสรุปที่ชัดเจนของอนุภาค ( SN: 11/12/16, p. 14 )
การทดลอง DAMA/LIBRA ที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Gran Sasso
ของอิตาลีใกล้เมือง L’Aquila เป็นการทดลองที่ไม่ปกติ นักวิจัยที่นั่นกล่าวว่าพวกเขามีหลักฐานที่ชัดเจนว่าสสารมืดมีปฏิสัมพันธ์ในเครื่องตรวจจับ ขณะนี้ การทดลองที่เรียกว่า COSINE-100 ได้ค้นหาอนุภาคโดยใช้เครื่องตรวจจับชนิดเดียวกับ DAMA และไม่พบร่องรอยของสสารมืดนักวิทยาศาสตร์รายงานออนไลน์ในวันที่ 5 ธันวาคมในNature
Dan Hooper นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จาก Fermilab ในเมือง Batavia รัฐอิลลินอยส์กล่าวว่า “ฉันคิดว่านี่เป็นเล็บอีกอันในโลงศพ” ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการวิจัยกล่าว การทดลองก่อนหน้านี้โดยใช้เครื่องตรวจจับประเภทต่างๆ ได้พยายามและล้มเหลวในการทำซ้ำผลลัพธ์ของ DAMA
ทั้ง DAMA และ COSINE ค้นหาอนุภาคสสารมืดที่กระแทกกับนิวเคลียสของอะตอมในผลึกของโซเดียมไอโอไดด์ หากเกิดการชนกัน ควรทำให้เกิดแสงวาบเล็กๆ ในคริสตัล แต่ปฏิกิริยาทางโลกสามารถทำให้เกิดวาบคล้าย ๆ กัน เช่นเดียวกับที่เกิดจากธาตุกัมมันตภาพรังสีในปริมาณเล็กน้อย
ดังนั้นทีม DAMA จึงตรวจสอบคริสตัลของพวกเขามาหลายปีเพื่อแซวลายเซ็นของสสารมืดโดยอ้างว่า นักวิจัยรายงานว่าอัตราการชนในเครื่องตรวจจับ DAMA เพิ่มขึ้นและลดลงตามรูปแบบรายปีที่เฉพาะเจาะจง รูปแบบนั้น อาร์กิวเมนต์ไป เป็นผลมาจากการเคลื่อนที่ของโลกผ่านกระแสของสสารมืดเมื่อดาวเคราะห์โคจรรอบดวงอาทิตย์
การทดสอบก่อนหน้านี้บางรายการได้ทดสอบรายงาน DAMA แบบรายปีประเภทเดียวกันและไม่พบอะไรเลย ( SN: 2/4/17, p. 15 ) อย่างไรก็ตาม จุดติดก็คือการทดลองเหล่านั้นใช้วัสดุตรวจจับที่แตกต่างกัน แทนที่จะเป็นผลึกโซเดียมไอโอไดด์ ด้วยการใช้วัสดุตรวจจับแบบเดียวกัน “เราจะขจัดช่องโหว่ที่เป็นไปได้ว่าทำไม DAMA ถึงมองเห็นอะไรบางอย่าง” นักฟิสิกส์ Reina Maruyama จากมหาวิทยาลัยเยล โฆษกร่วมของการทำงานร่วมกันของ COSINE-100 กล่าว
แทนที่จะมองหาความผันแปรประจำปี
นักวิจัยของ COSINE-100 ได้เปรียบเทียบอัตราการเข้าชมในเครื่องตรวจจับของพวกเขา ซึ่งตั้งอยู่ในห้องปฏิบัติการใต้ดินยางยางในเกาหลีใต้ กับจำนวนที่คาดหวังจากแหล่งที่รู้จัก เช่น กัมมันตภาพรังสี ทีมงานไม่พบร่องรอยที่อาจเกิดจากสสารมืด
อย่างไรก็ตาม นักวิจัยของ DAMA ยังคงยึดมั่นในคำกล่าวอ้างของพวกเขา นักฟิสิกส์ Rita Bernabei จากมหาวิทยาลัยโรม Tor Vergata เขียนในอีเมลว่า “COSINE-100 ไม่มีผลกระทบต่อผลลัพธ์ที่ยาวนานที่ได้รับจากการตั้งค่า DAMA”
การทำการทดลองด้วยวัสดุชนิดเดียวกับ DAMA เป็นสิ่งสำคัญ Katherine Freese จากมหาวิทยาลัยมิชิแกนใน Ann Arbor กล่าว “ความจริงที่ว่าพวกเขามีเครื่องตรวจจับโซเดียมไอโอไดด์ที่ใช้งานได้นั้นใหญ่มาก” แต่ Freese กล่าวว่าสิ่งที่จำเป็นจริงๆ ในการตรวจสอบข้อเรียกร้องของ DAMA คือให้ COSINE ค้นหาการเปลี่ยนแปลงประจำปี
Maruyama ตกลงว่างานของ COSINE ยังไม่เสร็จ การค้นหารูปแบบต่างๆ ประจำปีอยู่ในระหว่างดำเนินการ เธอกล่าว
Michael Arnold นักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุแห่งมหาวิทยาลัยวิสคอนซิน-แมดิสันซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในงานนี้ กล่าวว่า “สิ่งหนึ่งที่ยิ่งใหญ่ที่สุดที่ทำให้ฉันประทับใจเกี่ยวกับบทความนี้คือความฉลาดของการออกแบบวงจรนั้น
ด้วยทรานซิสเตอร์คาร์บอนนาโนทิวบ์มากกว่า 14,000 ตัว ไมโครโปรเซสเซอร์ที่ได้จึงรันโปรแกรมง่ายๆ เพื่อเขียนข้อความว่า “สวัสดีชาวโลก!” — โปรแกรมแรกที่โปรแกรมเมอร์มือใหม่หัดเขียนหลายคน
ไมโครโปรเซสเซอร์คาร์บอนนาโนทิวบ์ที่เพิ่งสร้างเสร็จใหม่ยังไม่พร้อมที่จะแกะชิปซิลิกอนซึ่งเป็นแกนหลักของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ แต่ละตัวมีขนาดกว้างประมาณหนึ่งไมโครเมตร เมื่อเทียบกับทรานซิสเตอร์ซิลิกอนในปัจจุบันที่มีความกว้างหลายสิบนาโนเมตร และทรานซิสเตอร์คาร์บอนนาโนทิวบ์แต่ละตัวในต้นแบบนี้สามารถเปิดและปิดได้ประมาณหนึ่งล้านครั้งในแต่ละวินาที ในขณะที่ทรานซิสเตอร์ซิลิกอนสามารถสั่นไหวได้หลายพันล้านครั้งต่อวินาที นั่นทำให้ทรานซิสเตอร์นาโนทิวบ์เหล่านี้เทียบเท่ากับส่วนประกอบซิลิกอนที่ผลิตในทศวรรษ 1980 บาคาร่า
