El experimento COUPP-4 observa 20 eventos candidatos a partículas WIMP con una energía de retroceso de unos 13 keV

El experimento COUPP-4 (Chicagoland Observatory for Underground Particle Physics), situado en el laboratorio subterráneo SNOLAB, ha observado 20 eventos tipo partícula WIMP de materia oscura entre septiembre de 2010 y agosto de 2011. En concreto, la energía de retroceso medida para estos eventos es la siguiente: 8 eventos con 8 keV, 6 eventos con 11 keV, y 8 eventos con 16 keV. Todavía es pronto para saber lo que significan estos eventos, pues el ruido de fondo en este experimento todavía no se conoce todo lo bien que gustaría, pero son resultados muy prometedores. El artículo técnico indican que estos eventos son compatibles con partículas WIMP del halo galáctico con una masa mayor de unos 20 GeV. Los resultados de COUPP-60, cuya toma de datos empezará en unos meses, seguro que ofrecerán nuevos indicios sobre partículas WIMP en la escala de los O(10) keV. COUPP-500 se construirá entre 2014 y 2015, empezando a tomar datos en 2016. Nos lo cuenta Russell Neilson (for COUPP, Univ. Chicago), “COUPP: Searching for Dark Matter with Bubble Chambers,” LHC, Particle Physics, and the Cosmos, July 13, 2012 [slides]. Recomiendo el artículo técnico de E. Behnke et al., “First Dark Matter Search Results from a 4-kg CF3I Bubble Chamber Operated in a Deep Underground Site,” arXiv:1204.3094, Submitted on 13 Apr 2012.

En las cámaras de burbujas se utiliza un fluido sobrecalentado (en COUPP se usa CF3I) en el que el paso de una partícula provoca la producción de protoburbujas que se amplifican y dejan una traza visible. Utilizando una cámara de burbujas de solo 4 kg las incertidumbres en el ruido de fondo (background) son grandes y los resultados son poco decisivos. Se ha reinstalado COUPP-4 en mayo de 2012 con un nuevo sistema de sensores piezoacústicos y con un líquido mucho más puro que permitirán controlar mejor el ruido de fondo. Habrá que esperar a sus resultados dentro de unos meses.

Por ahora, los resultados más importantes de COUPP son los límites de exclusión tanto para partículas dependientes del espín, como para las independientes del mismo, que ya se están acercando a la zona interesante (resultados que pueden afectar a predicciones de teorías supersimétricas, como cMSSM). Abajo tenéis los resultados que se esperan en COUPP-500 para alrededor de 2017. Sin lugar a dudas, la década de los 2010, que ya es la década del Higgs, también será la década de la materia oscura.

6 pensamientos en “El experimento COUPP-4 observa 20 eventos candidatos a partículas WIMP con una energía de retroceso de unos 13 keV

  1. Cuidado, Francis, te estás equivocando. Esos pocos KeV se refieren a la energía de retroceso de los núcleos con los que interactúa la WIMP, que puede tener masa desde pocos GeV a más de miles de GeV, como ves en las gráficas de exclusión. Realmente no es un experimento muy sensible todavía y está dando límites superiores de secciones eficaces de colisión en función de la masa de los WIMPS

    • Gracias, Alberto, he metido la pata hasta el fondo… ya decía yo que no se podía escuchar una conferencia de Valentín Fuster, tuitearla y al mismo tiempo escribir una entrada del blog. Trato de corregirlo…

      • Esto pasa en las mejores familias. Rectificar es de sabios, así que no te preocupes

  2. Las letras MP de WIMP no son justamente “massive particles”? Algo de entre 8 a 16KeV no sería una partícula que interacciona fuertemente?

    • Yakko, he metido la pata, si fueran eventos de partículas WIMP tendrían una masa de unas decenas de GeV (el artículo técnico no indica exactamente cuál). Con las prisas y la poca atención he confundido energía de retroceso con masa. Siento el error que haya podido ocasionar…

  3. Veo que la detección es creativa, pero conserva el dibujo clásico.

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