Milyonlarca yıllık kayalar, karanlık madde dedektörü olmaya aday

Gizemli ve görünmez karanlık madde, evrendeki tüm maddenin yüzde 80'inden fazlasını oluşturuyor.

Hubble Uzay Teleskobu'nun bu görüntüsündeki galaksiler arasında gizemli mavi ışık eğrileri var. Eğriler uzak galaksilerin bozulmuş görüntülerine karşılık geliyor. Galaksi kümesinin içine hapsolmuş bütün normal ve karanlık maddenin kolektif kütleçekimi, uzay-zamanı bükerek Dünya'ya doğru yol alan ışığı etkiliyor (NASA/ESA /J. Lotz ve HFF Ekibi [STScI])

ABD'nin Virginia eyaletinden bilim insanları, gizemli karanlık maddeyi ararken son derece eski kayalara yöneldi.

Evrendeki tüm maddenin yüzde 80'inden fazlasını oluşturan bu madde kozmosu şekillendirip etkiliyor. Ancak hiçbir şekilde görünmüyor ve normal sensörler ve tekniklerle tespit edilemiyor.

Virginia Tech'ten araştırmacılar milyar yıllık kayaları analiz ederek karanlık maddenin izlerini bulmayı umuyor. Bu fikir ilk olarak 1980'lerde ortaya atılmıştı. O zamandan bu yana yaşanan teknolojik gelişmeler, araştırmacıları bu fikri yeniden gözden geçirmeye yöneltti. Ya Dünya'nın minerallerinde izler varsa?

Fizik profesörü Patrick Huber yaptığı açıklamada "Bu çılgınca. Bu fikri ilk duyduğumda delilik olduğunu düşündüm. Bunu yapmak istiyorum" diyor.

Doktora adayı Keegan Walkup (solda) ve fizikçi Patrick Huber, eski kayaların kristal kafes yapıları içinde karanlık madde izlerine dair kanıt aramak için Huber'ın kurduğu yeni laboratuvarda çalışıyor (Spencer Coppage/Virginia Tech)

Karanlık madde teorilerini test etmek için yeni bir laboratuvar inşa eden Huber, araştırması için Ulusal Bilim Vakfı ve Ulusal Nükleer Güvenlik İdaresi'nden birkaç milyon dolar aldı.

Fizikçi, çalışmalarını "orta yaş krizine" benzetiyor.

Huber ve meslektaşları yeni görüntüleme yöntemlerini kullanarak mineral kristalindeki bir atom deseni olan kristal kafes yapılarında, uzun zaman önceki karanlık madde etkileşimlerinden kaynaklanan yıkım izlerini ortaya çıkarmayı umuyor.

Karanlık maddenin diğer maddelerle etkileşimlerini, görünür bir maddeye ait atom çekirdeğiyle çarpışması dışında algılamak mümkün değil. Çarpışma sonucu çekirdek geri teperek enerji açığa çıkarıyor.

Huber'la işbirliği yapan Vsevolod Ivanov, bir kayanın içindeki yüksek enerjili bir parçacığın, maddenin temel yapıtaşı olan atomun yüklü çekirdeğine çarptığında geri tepme sonucu çekirdeği yerinden fırlatabileceğini söylüyor. Çekirdeğin ardında bıraktığı boşluk, kristal içindeki yapısal değişikliklere işaret ediyor.

Ivanov, "Milyonlarca yıl boyunca farklı parçacıklara maruz kalmış bir kristali alıp bildiğimiz şeylere karşılık gelen dağılımları çıkaracağız" diyor.

Geriye her ne kalırsa bu yeni bir şey olmalı ve karanlık madde olabilir.

Araştırmacılar, karanlık madde dedektörü olma potansiyeli taşıyan adayları belirleyip saptamaya çalışıyor.

Zürih Üniversitesi'ndeki araştırmacılarla işbirliği kurarak batarya ve seramiklerde kullanılan sentetik lityum florürdeki bu yüksek enerjili parçacıkların üç boyutlu modellerini yapmaya başladılar.

Sentetik madde iyi bir karanlık madde dedektörü olmasa da Huber ve bilim insanlarının sinyalleri belirlemesine katkı sağlayacak.

Independent Türkçe