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Lisboa, 13/4/07Isabel Lopes à procura da matéria que ainda não vemos e que é muito mais do que aquela que vemos.

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1 Lisboa, 13/4/07Isabel Lopes à procura da matéria que ainda não vemos e que é muito mais do que aquela que vemos

2 Lisboa,13/4/07Isabel Lopes Matéria Negra A velocidade de rotação de estrelas e galáxias indicam a presença de grande quantidade de massa que não é visível 0.5% estrelas 3.5% He, H gás 4% átomos 22% matéria negra 74% energia negra WIMPs ? (Weakly Interacting Massive Particles)

3 Detecção de WIMPs WIMP núcleo detector WIMP colide com um núcleo do meio detector núcleo recebe energia núcleo transfere energia para os átomos do meio detector produzindo luz electrões livres aumento de temperatura Lisboa, 13/4/07Isabel Lopes SINAL

4 Alguns problemas.... Taxa de contagem MUITO BAIXA: >1 interacção/dia por 10 kg de massa no detector WIMPs têm uma probabilidade MUITO BAIXA de colidirem com os núcleos Construir detectores com MASSA ELEVADA e com EFICIÊNCIA ELEVADA Lisboa, 13/4/07Isabel Lopes SOLUÇÃO:

5 Mais problemas.... Existem muitas partículas com origem na radiação cósmica nos materiais radioactivos naturais em actividades humanas que vão também produzir sinais no detector (i.e. RUÍDO) detector Como distinguir os WIMPs entre tanto ruído? Lisboa, 13/4/07Isabel Lopes É necessário diminuir o ruído!

6 Como diminuir o ruído? Fazer a experiência num subterrâneo Radiação cósmica é absorvida na rocha WIMPs atravessam a rocha e podem chegar até ao detector 1100 m Laboratório subterrâneo Lisboa, 13/4/07Isabel Lopes e usar materiais de muito baixa radioactividade DETECTOR

7 Experiências de Detecção Directa de Matéria Negra no Mundo ZEPLIN DRIFT ROSEBUD IGEX-DM ANAIS CREST CUORICINO DAMA XENON GENIUS LIBRA EDELWEISS SIMPLE XMASS ELEGANT LIF PICASSO CLEAN DEAP CDMS ORPHEUS e mais estão a ser preparadas (WARP, ArDM, CUORE, etc) Lisboa, 13/5/07Isabel Lopes LIP desde 2000

8 1.1 km de profundidade (2.8 km w.e.) Laboratório subterrâneo na Mina de Boulby (UK) Lisboa, 13/4/07Isabel Lopes

9 O Programa ZEPLIN ZEPLIN I – finalizado/publicado ZEPLIN II – primeiros resultados em pre-print ZEPLIN III –em instalação na mina de Boulby já foi testado à superfície (ICL) O futuro – detectores maiores (~ 1 ton) detectores multi-módulos detectores de xénon líquido cada vez maiores e com melhor separação sinal/ruído Lisboa, 13/4/07Isabel Lopes

10 ZEPLIN III Collaboration 6 investigadores seniores 1 investigador de pós-doutoramento 2 estudantes de doutoramento 1 estudante de mestrado 1 licenciado 2 técnicos Lisboa, 13/4/07Isabel Lopes

11 Montagem do detector ZEPLIN III Lisboa, 13/4/07Isabel Lopes

12 Participação do LIP: Testes do ZEPLIN III à superfície Instalação do ZEPLIN III na Mina Desenvolvimento do software para monitorização e control do detector e dos sistemas de vazio, de gás, de arrefecimento e condensação do xénon Tomada e análise dos dados Lisboa, 13/4/07Isabel Lopes

13 Planos para o futuro ZEPLIN III 2007: Instalação/Início da recolha de dados e análise (Boulby) : Upgrade de ZEPLIN III (novos PMTs) / Recolha de dados e análise dos dados ZEPLIN IV, IVx4, MAX 1 tonelada de xénon 2007 Estudos de engenharia 2008 Início da construção 2009 Instalação subterrânea Lisboa, 13/4/07Isabel Lopes


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