El Korea Invisible Mass Search ( KIMS ) es un experimento surcoreano, dirigido por Sun Kee Kim , que busca partículas masivas de interacción débil (WIMP), uno de los candidatos a materia oscura . [1] Los experimentos utilizan cristales de CsI ( Tl ) en el Laboratorio Subterráneo de Yangyang (Y2L), en túneles de una planta de energía subterránea preexistente. [2] KIMS cuenta con el apoyo del programa Creative Research Initiative de la Fundación de Ciencia e Ingeniería de Corea. Es el primer experimento de física ubicado, y en gran parte construido, en Corea. [3]
Otros temas de investigación incluyen el desarrollo de un detector para la búsqueda de desintegración beta doble sin neutrinos y la creación de un calorímetro de diamante de temperatura extremadamente baja .
El experimento KIMS fue financiado en 2000 para buscar materia oscura WIMP. Para evitar el costo de crear un nuevo túnel para pruebas, se utilizó la Planta de Energía de Almacenamiento por Bombeo de Yangyang perteneciente a Korea Middleland Power Co. en Yangyang , Corea. La construcción se completó en 2003. El cristal centelleante CsI(Tl) utilizado tiene un alto rendimiento lumínico y es asequible para grandes masas. Después de un esfuerzo sustancial para la configuración inicial y el desarrollo del cristal, KIMS comenzó a registrar datos en 2004 con un cristal de tamaño completo de 6 kg. [2] Se ejecutó una configuración de 4 cristales en 2005-2006 para optimizar la búsqueda de WIMP. En 2008, se completó la matriz de 12 cristales con 103,4 kg de masa y funcionó hasta diciembre de 2012 para una actualización del detector que reemplazó a los PMT.
La primera búsqueda de sección transversal WIMP se publicó en 2006 utilizando los datos de un cristal. [4] Se presentaron nuevos límites en 2007 y 2012, [5] incompatibles con los informes de señales DAMA para masas superiores a 20 GeV. Utilizando una exposición de 24.324,3 kg•días, las señales WIMP de masa baja por debajo de 20 GeV fueron desfavorecidas [6] en 2014.
Los grupos KIMS y DM-Ice colaboraron para crear un nuevo detector que consiste en una matriz de cristales centelleantes de NaI(Tl) para confirmar o refutar los resultados de DAMA/LIBRA . En julio de 2016 [actualizar], el experimento COSINE-100 de 100 kg se había instalado en Y2L. [7] En septiembre de 2016, comenzaron a recopilarse datos de física. [8] La próxima versión del detector COSINE, COSINE-200, se construirá en Yemilab en el condado de Jeongseon.
El 5 de diciembre de 2018, la revista Nature publicó los primeros resultados del COSINE-100 , que concluyeron que "descarta las interacciones WIMP-nucleón como causa de la modulación anual observada por la colaboración DAMA". [9] Este rechazo se aplica únicamente a los WIMP con una de las 18 masas analizadas, que exhiben interacciones independientes del espín con nucleones de sodio o yodo, dentro del contexto de un modelo estándar de halo de materia oscura.
En noviembre de 2021, los nuevos resultados del experimento COSINE-100 de 1,7 años de recopilación de datos tampoco lograron replicar la señal de DAMA. [10] [11]
En agosto de 2022, COSINE-100 aplicó un método de análisis similar al utilizado por DAMA/LIBRA y encontró una modulación anual similar, lo que sugiere que la señal podría ser solo un artefacto estadístico [12] [13], lo que respalda una hipótesis planteada por primera vez en 2020. [14]
COSINE-100 comenzó a tomar datos de física en septiembre de 2016, ¡así que permanezca atento para conocer nuestro primer resultado de física!
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