Karanlık Madde Araştırması Başarısız Oldu

Aşağıda güncel karanlık madde çalışmalarıyla ilgili sırasıyla Temmuz 2016 ve Şubat 2016 tarihlerinde iki haber yer almaktadır. Unutulmamalıdır ki, bu iki araştırma farklı platformlarda sürdürülmektedir. 

KARANLIK MADDE BULUNAMADI. AMA…

28 yıldır karanlık maddeyi arayan Brown Üniversitesi’nden Richard Gaitskell önderliğindeki bilim insanları Ekim 2013’den beri Lead, South Dakota’da yerin yaklaşık 1 mil altında bulunan eski bir altın madeninde karanlık maddeyi aramaktaydılar. Ama 21 Temmuz 2016’da İngiltere’deki bir konferansta, 10 milyon dolara mal olan hassas ekipmana rağmen aradıklarını bulamadıklarını duyurdular.

“Gayet iyi çalıştığına memnun olduk ama aynı zamanda hiçbir şeyi bulamadığımız için de hayal kırıklığına uğradık”, diyor, çoğu devlet destekli projenin iki temsilcisinden biri olan, California Üniversitesi’nde fizikçi Daniel McKinsey.

Büyük Yeraltı Ksenon deneyi (Large Underground Xenon; LUX; web sitesi: http://luxdarkmatter.org), karanlık maddeyi aramak için üç yerden biri. Diğerleri ise Uluslararası Uzay İstasyonu’nda ve üçüncüsü de Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nda karanlık madde oluşturma çalışmaları.

LUX.¹

Güney Dakota taraflarında, bilim insanları, zayıf etkileşimli büyük kütleli parçacıkların (WIMPS) super-soğutulmuş sıvıda sekerek etkileştiklerinde ışık saçmasını umdukları sıvı ksenon dolu büyük bir varil kullandılar.

“Halen en tutarlı seçenek olmalarına rağmen zayıf etkileşimli büyük kütleli parçacıkların bulunamaması fizikçileri başka karanlık madde adaylarını aramaya itebilir”, diyor araştırmaya dahil olmayan, New York Üniversitesi, Kozmoloji ve Parçacık Fiziği Merkezi yöneticisi Neal Weiner.

“Bilim insanları Güney Dakota’da bulunan madeni, 50 milyon dolara 2020’de işlemeye başlayacak, LUX’un daha yüksek teknolojili versiyonu ve 70 kat daha hassası olan LZ’ye yükseltmeye başladılar”, diyor Richard Gaitskell. “Buna rağmen hiç kolay olmayacak. Karanlık madde heryerde. Her saniye yüzlerce milyon karanlık madde parçacıkları Dünya’dan geçip gidiyor. Ama problem şu ki, bu parçacıklar “acayip zayıf” ve zar zor varlarsa dahi Dünya’dan geçerken enerjileri algılanır. Maddemizin %80’ninden fazlası karanlık madde formunda. Sen ve ben ıvır zıvırız; karanlık maddeyse deniz. Bu yüzden pes edilmemeli.”

McKinsey.: “O kesinlikle burada. Karanlık maddenin varolduğunu biliyoruz. Çünkü o, galaksileri biçimlendirir ve galaksi kümeleri etrafındaki ışığın bükülmesine sebep olur.”

Weiner: “Neye benzediğini bilmediğimiz için ne zaman bulacağımızı da bilmek zor. Elbet bu arayışı bu kadar büyük bir  mesele haline getiren de bu.”

KARANLIK MADDE İÇİN ÇALIŞAN BİLİM İNSANLARI BU TARİFİ ZOR PARÇACIKLARI BULMANIN EŞİĞİNE GELDİLER

Aşağıdaki muhteşem görselde, arka plan galaksilerinin ağına yakalanan sarımsı galaksilerden oluşan büyük bir galaksi kümesi Hubble Uzay Teleskobu vasıtasıyla görülüyor. Evrenin bu eşi benzeri olmayan görüntüsünü oluşturmak içn Hubble, bilinen en büyük galaksi kümelerinden biri olan Abell 1689’a odaklandı. Galaksi kümesinin trilyonlarca yıldızının çekimi - ve tabii karanlık maddenin - 2 milyon ışık yılı genişliğindeki bir lens gibi davranıyor. Bu lens, arkasında bulunan galaksilerin ışığını büküyor ve büyük gösteriyor. Görseldeki en solgun bazı objeler yüksek olasılıkla 13 milyar ışık yılı uzaklıkta (kızıla kayma değeri 6). Bu gözlemlenen yüksek yerçekimsel kırılma, karanlık maddenin mevcudiyetini işaret ediyor.

Kaynak: NASA ²

Araştırmacılar, karanlık enerjiyle birlikte evrenin %95’ini oluşturan karanlık maddeyi, derin uzay gözlemleriyle beraber yukarıdaki haberde bahsedilen deneylerle analiz etmekteler.

Washington’daki halka açık sempozyumda bilim insanları, güncel teorilerin ve deneylerin karanlık maddenin varlığını nasıl gösterdiğini ama anlaşılmasının zorluğunu açıkladılar. Bu sempozyum, galaksiler ve ışık üzerindeki etkilerini inceleyen astronomi çalışmalarını ve yeraltının derinliklerindeki karanlık madde saptama deneylerini kapsıyor.

Bu deneylerin en hassası, ilk haberde bahsettiğimiz, Büyük Yeraltı Ksenon (LUX) deneyi. Son geliştirmelerle cihazın zayıf etkileşimli ağır parçacıklar denen atom-altı parçacıkları algılama olanağı arttırıldı. Bu zayıf etkileşimli büyük kütleli parçacıkların karanlık maddenin ana bileşeni olduğu düşünülüyor.

Edinburgh Üniversitesi’nden Profesör Alex Murphy, araştırmayı, 13 Şubat 2016 Washington’da “Astroparticle Physics: Understanding Mysteries of the Universe” başlıklı sempozyumda Chicago Üniversitesi’nden Profesör Angela Olinto ve Maryland Üniversitesi’nden Profesör Eun-Suk Seo ile birlikte açıkladı.

Kaynaklar
http://m.phys.org/news/2016-07-scientists-invisible-dark.html
http://m.phys.org/news/2016-02-dark-scientists-brink-elusive-particles.html
https://aaas.confex.com/aaas/2016/webprogram/Session11629.html

Görsel Kaynaklar
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Large_Underground_Xenon_experiment#/media/File:Large_Underground_Xenon_detector_inside_watertank.jpg
[2] N. Benitez (JHU), T. Broadhurst (Racah Institute of Physics/The Hebrew University), H. Ford (JHU), M. Clampin (STScI),G. Hartig (STScI), G. Illingworth (UCO/Lick Observatory), the ACS Science Team and ESA