Elisabetta Barberio, bên trong phòng thí nghiệm vật lý Stawell Underground Physics Laboratory (SBS).JPG

AUSTRALIA - Các nghiên cứu gia Úc đang tham gia một nhiệm vụ toàn cầu để giải thích một trong những bí ẩn lớn nhất về vật lý. Một phòng thí nghiệm mới mở dưới lòng đất ở khu vực ngoại ô tiểu bang Victoria sẽ sớm bắt đầu tìm kiếm vật chất tối, thứ mà các khoa học gia cho là rất quan trọng đối với sự hiểu biết về cách vũ trụ hình thành.

Stawell ở phía tây Victoria nổi tiếng là nơi tổ chức cuộc thi chạy bộ Stawell Gift. Nhưng giờ đây, thị trấn nhỏ cách Melbourne 230 km sắp đóng một vai trò quan trọng trong một cuộc chạy đua khoa học, khi các nghiên cứu gia cố gắng tìm hiểu những gì tạo nên vũ trụ của chúng ta.

Giáo sư Geoff Brooks từ Đại học Swinburne giải thích:

“Chúng ta đã biết từ lâu rằng chúng ta không thể giải thích khối lượng của vũ trụ. Khi chúng ta nhìn vào tất cả các ngôi sao và mọi thứ đang kết đôi ngoài không gian, khi chúng ta tổng hợp lại, nó không giải thích được vật lý của vũ trụ. Dường như có khoảng hơn 80% khối lượng mà chúng ta không thể giải thích được và chúng tôi gọi đây là vật chất tối.”

Vật chất tối không hấp thụ, phản xạ hay phát ra ánh sáng, vì vậy nó chưa bao giờ được nhìn thấy. Sự tồn tại của nó được suy ra trong hiệu ứng hấp dẫn so với vật chất nhìn thấy được.

Các thiên hà quay nhanh hơn bình thường, ánh sáng bị bẻ cong nhiều hơn mức cần thiết, có nghĩa là có thứ gì đó đang làm điều đó và đó là thứ mà chúng ta không thể nhìn thấy được vì nó tối, nhưng vấn đề là điều này vẫn đang tiếp diễn chỉ là do chúng ta không nhìn thấy được bằng mắt. Bằng chứng cho thấy có điều gì đó đang diễn ra ở đó, nhưng bản chất chính xác của nó là gì thì chúng tôi chưa biết.

Một phòng thí nghiệm dưới lòng đất tại Stawell Gold Mine có thể đang nắm giữ bí mật. Hành trình 30 phút qua một mỏ khai thác sẽ đưa bạn đến Phòng thí nghiệm Vật lý dưới lòng đất Stawell mới được xây dựng gần đây.

Giáo sư Elisabetta Barberio từ Đại học Melbourne đang chỉ đạo dự án. Bà ấy nói rằng các thí nghiệm phải diễn ra dưới lòng đất cho đến nay để ngăn chặn bất kỳ bức xạ nào.

Chúng ta cần loại bỏ bất kỳ khả năng gây nhiễu nào khác đến từ vật chất bình thường tương tác với vật thể này, vì vậy để thực hiện một thí nghiệm với vật chất tối, chúng tôi đặt một máy dò dưới lòng đất để đảm bảo nó không bị làm nhiễu bởi các tia vũ trụ, bức xạ đến từ các ngôi sao và mặt trời. Dưới lòng đất hầu như không có bức xạ.

Trong phòng thí nghiệm, một tinh thể sẽ được ngâm trong 10 tấn chất lỏng được bao bọc trong một hộp thép, và các khoa học gia đang theo dõi để xem liệu họ có thể phát hiện ra các hạt phân tử gì hay không.

“Chúng tôi kết thúc với một máy dò một tinh thể để cảm nhận vật chất tối vì hầu như không có phóng xạ ở đây, đó là lúc vật chất tối tương tác với tinh thể của chúng ta. Khi chúng ta nhìn thấy ánh sáng - đó là vật chất tối.”

Phòng thí nghiệm cao 18 mét và là một không gian đủ ánh sáng với một số tảng đá lộ ra ngoài. Nó tiêu tốn 12 triệu đô-la để xây dựng và là sự hợp tác giữa một số trường đại học của Úc. Các nghiên cứu gia đang bị đe dọa rất nhiều, có khoảng 10 phòng thí nghiệm vật chất tối khác trên thế giới, nhưng không có phòng thí nghiệm nào như thế này ở Nam bán cầu.

Phát biểu của Giáo sư Elisabetta Barberio.

Đây sẽ là một trong những khám phá quan trọng của thế kỷ này bởi vì chúng ta sẽ khám phá phần được xem vũ trụ được tạo thành từ gì và chúng ta sẽ khám phá ra một hạt phân tử mới, những đặc tính mà chúng ta chưa biết, vì vậy chúng ta sẽ khai mở những điều chưa sáng tỏ trong vật lý và bước vào kỷ nguyên mới của sự hiểu biết về vũ trụ.

Northern Grampians Shire đã đặt mỏ này để nghiên cứu khoa học hơn một thập kỷ trước, sau khi lo ngại mỏ vàng có thể đóng cửa.

Ủy viên hội đồng - ông Murray Emmerson cho biết rất nhiều công việc khó khăn và vận động hành lang đã được thực hiện để đưa phòng thí nghiệm đến giai đoạn này.

Điều này đưa Stawell và Northern Grampians Shire lên bản đồ quốc tế. Thực tế là chúng tôi có phòng thí nghiệm vật lý dưới lòng đất duy nhất ở Nam bán cầu, sâu 1000 mét dưới lòng đất, đây là điều thu hút trí tưởng tượng của mọi người.

Và ông hy vọng thị trấn nhỏ với 8.000 dân này có thể trở thành những người chứng kiến cho nghiên cứu trong khu vực.

"Và đó là những gì chúng tôi hy vọng có thể mang lại lợi ích cho cộng đồng, dự án diễn ra trong một thời gian dài và nhiều nhà nghiên cứu hơn đến với cộng đồng của chúng tôi và thực hiện nghiên cứu dưới lòng đất. Đó là sự khởi đầu của một thứ gì đó to lớn."