Gizemli Karanlık Madde İçin Büyük Yeraltı Araması Başlıyor

Bir mil yerin altında eski bir altın madeninde, nadir, sıvılaştırılmış bir gazla dolu bir titanyum tankın içinde, bilim adamları şimdiye kadar bulunamayan şeyi aramaya başladılar: karanlık madde.

Bilim adamları, görünmez maddenin evrenin kütlesinin çoğunu oluşturduğundan oldukça eminler ve onsuz burada olmayacağımızı söylüyorlar – ama ne olduğunu bilmiyorlar. Bu muazzam gizemi çözme yarışı, bir takımı Güney Dakota’daki Lead’in derinliklerine getirdi.

Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı’nda fizikçi olan Kevin Lesko, bilim adamlarının sorusu temeldir, diyor: “Yaşadığım bu harika yer neresi? Şu anda, bunun %95’i bir gizem.”

Buradaki fikir, bir mil toprak ve kayanın, dev bir tankın, ikinci bir tankın ve dünyadaki en saf titanyumun, her gün hepimizin etrafında ve içinden geçen neredeyse tüm kozmik ışınları ve parçacıkları engelleyeceğidir. Ancak bilim adamları, karanlık madde parçacıklarının tüm bu engellerden kaçınabileceğini düşünüyor. Birinin iç tanktaki sıvı ksenon teknesine uçacağını ve bir bilardo oyunundaki iki top gibi bir ksenon çekirdeğine çarpacağını ve “zaman projeksiyon odası” adı verilen bir cihaz tarafından görülen bir ışık parlamasıyla varlığını ortaya çıkaracağını umuyorlar.

Bilim adamları Perşembe günü yaptığı açıklamada, COVID-19 pandemisinin neden olduğu bir gecikmenin ardından beş yıllık 60 milyon dolarlık aramanın nihayet iki ay önce başladığını duyurdu. Şimdiye kadar, cihaz hiçbir şey bulamadı. En azından karanlık madde yok.

Sorun değil, diyorlar. Ekipman, engellemeyi umdukları arka plan radyasyonunun çoğunu filtrelemek için çalışıyor gibi görünüyor.

Maryland Üniversitesi’nden fizikçi Carter Hall, “Bu çok nadir etkileşim türünü araştırmak için bir numaralı iş, ilk önce deneyi alt üst edecek tüm sıradan radyasyon kaynaklarından kurtulmaktır” dedi.

Ve eğer tüm hesaplamaları ve teorileri doğruysa, yılda sadece birkaç geçici karanlık madde işareti göreceklerini düşünüyorlar. 250 bilim insanından oluşan ekip, önümüzdeki birkaç yıl içinde 20 kat daha fazla veri elde edeceklerini tahmin ediyor.

Deneyin sözcüsü ve fizikçi Hugh Lippincott Perşembe günü düzenlediği basın toplantısında, deney bittiğinde, bu cihazla karanlık madde bulma şansının “muhtemelen %50’den az ama %10’dan fazla” olduğunu söyledi.

Lawrence Berkeley’den Lesko, bu kesin bir şeyden uzak olsa da, “biraz coşkuya ihtiyacınız var” dedi. “Bir şey bulma umudu olmadan nadir arama fiziğine girmezsiniz.”

İki büyük Buhran dönemi asansörü, bilim insanlarını Sanford Yeraltı Araştırma Tesisi’ndeki LUX-ZEPLIN deneyine getiren bir asansör çalıştırıyor. 10 dakikalık bir iniş, ağlarla kaplı dokunulabilir duvarları olan bir tünelde sona eriyor. Ancak eski, küflü maden kısa sürede kir ve kirliliğin düşman olduğu yüksek teknolojili bir laboratuvara götürür. Kasklar yeni, daha temiz olanlarla değiştirilir ve çelik burunlu güvenlik botlarının üzerine çift kat bebek mavisi patikler geçer.

Baş mühendis Jeff Cherwinka, cihaz kapatılıp doldurulmadan önce Aralık 2019’da yaptığı bir turda, deneyin kalbinin kriyostat adı verilen dev tank olduğunu söyledi. Sıvı ksenonu soğuk tutmak ve arka plan radyasyonunu minimumda tutmak için tasarlanmış “belki de dünyanın en saf titanyumundan” yapılmış “bir termos gibi” tanımladı.

Deney fiziği koordinatörü Aaron Manalaysay, Xenon’un özel olduğunu açıkladı, çünkü araştırmacıların çarpışmanın elektronlarından biriyle mi yoksa çekirdeğiyle mi olduğunu görmelerini sağlıyor. Çekirdeğe bir şey çarparsa, herkesin aradığı karanlık madde olma olasılığı daha yüksektir, dedi.

Bu bilim adamları, yıllar önce burada benzer, daha küçük bir deney denediler. Boş geldikten sonra, çok daha büyük gitmeleri gerektiğini düşündüler. İtalya’da rakip bir ekip tarafından yürütülen bir başka büyük ölçekli deney daha yapılıyor, ancak şu ana kadar herhangi bir sonuç açıklanmadı.

Bilim adamları, evrenin neden göründüğü gibi olmadığını anlamaya çalışıyorlar.

DOSYA - Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı deneyinin fizik koordinatörü Aaron Manalaysay, 8 Aralık 2019'da Güney Dakota, Lead'deki Sanford Yeraltı Araştırma Tesisinde yeraltı dedektörünün karanlık madde ile nasıl etkileşime gireceğini açıklıyor.

DOSYA – Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı deneyinin fizik koordinatörü Aaron Manalaysay, 8 Aralık 2019’da Güney Dakota, Lead’deki Sanford Yeraltı Araştırma Tesisinde yeraltı dedektörünün karanlık madde ile nasıl etkileşime gireceğini açıklıyor.

Gizemin bir kısmı, kozmostaki kütlenin büyük bir kısmına sahip olan karanlık maddedir. Gökbilimciler orada olduğunu biliyorlar çünkü galaksilerdeki yıldızları ve diğer düzenli maddeleri ölçtüklerinde, bu kümeleri bir arada tutmak için neredeyse yeterli yerçekimi olmadığını görüyorlar. Manalaysay, eğer orada başka bir şey olmasaydı, galaksiler “hızlı bir şekilde ayrışırlardı” dedi.

Manalaysay, “Karanlık madde olmadan evrimsel kozmosun tarihine dair gözlemimizi anlamak esasen imkansız.” Dedi.

Kaliforniya Üniversitesi, Santa Barbara, fizikçi Lippincott, “karanlık madde olmadan burada olmazdık” dedi.

Yani karanlık maddenin var olduğuna dair çok az şüphe varken, ne olduğu hakkında çok fazla şüphe var. Önde gelen teori, WIMP denilen şeyleri içermesidir – zayıf etkileşimli büyük parçacıklar.

Bu durumda, LUX-ZEPLIN onları tespit edebilir. Lippincott, bilim adamlarının “WIMP’lerin nerede saklanabileceğini” bulmak istediğini söyledi.

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *

%d bloggers like this: