Yeraltında karanlık madde bulunamadı!

Güney Dakota eyaletindeki bir altın madeninin yaklaşık 1.6 km derinliğinde yer alan Large Underground Xenon (LUX) dedektörü, Evren’in 6’da 5’ini oluşturduğu düşünülen karanlık maddeyi tespit etmek için yapılan ilk deneylerde sonuç alamadı.

265 bin litrelik bir su tankının içinde yer alan ‘Büyük Yeraltı Ksenon Deneyi’, olabildiğince parçacık ve dış etkelenlerden arınmış bir ortamda yürütülüyor. 10 milyon doların üzerinde bütçeye sahip olan deneyde, LUX cihazının ilk deneyini tamamladığı ancak karanlık madde izine rastlamadığı belirtildi.

Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı’nda çalışmalar yapan ve 2011 Nobel Fizik Ödülü’nün sahibi olan Saul Perlmutter, “Evren’in karakanlık kısmı, fizikte bugün karşılaştığımız en büyük mücadelelerden biri… Aradığımız şeyi karanlık bölge olarak adlandırıyoruz çünkü Evren’deki enerji ve kütlenin ardında ne var hala bilmiyoruz. LUX’un sunduğu ilk veriler, karanlık bölgenin karanlık maddesini bulmak için harekete geçmemizi gösteriyor” dedi. 

Karanlık maddenin, neredeyse Evren’in tümünü kapladığı düşünülse de, ne görmek ne de dokunmak mümkün. Karanlık madde, galaksiler ve yıldızlar üzerindeki yerçekimsel etkisi sayesinde varlığını ortaya koyuyor.

-65 DERECELİK DENEY
Bilim insanları, yerin derinliklerinde yapılan deneyler sayesinde, karanlık madde dedektörünü ‘zayıf etkileşimli dev parçacıklar’ (WIMP) dışında her parçacıktan izole etmeyi başarıyor. LUX deneyinde yer alan Brown Üniversitesi’nden Rick Gaitskell, “LUX donanımı dünyadaki en sessiz yere kuruldu… Bu sayede tespit edilmesi çok zor olan ve madde ile çok az etkileşime giren WIMP’lerin tespit edilmesi amaçlanıyor” dedi.

Space.com’un haberine göre, madde ile yerçekimsiz ortamda etkilşime giren WIMP’ler, düşük ve yükek kütleli olurken, LUX düşük kütleli parçacıkları tespit etmek üzere kuruldu. Üç ay boyunca WIMP tespit etmeye çalışan dedektör, geçmişte yapılan tahminlerin aksine hiçbir ize rastlamadı.

LUX ekibi tarafından yapılan açıklamada, “Geçmişte ultra-soğuk silikon dedektörlerde yaşanması muhtemel üç WIMP olayı kaydedildi. Geride kalan 3 ay içinde LUX’ta her 80 dakikada 1 WIMP tespit olasılığı olduğu düşünülüyordu. Ancak hiç sinyal alınmadı” ifadesi kullanıldı.

-65 derece sıcaklıkta, yaklaşık 2 metrelik titanyum tanka doldurulan sıvı ksenon içinde yer alan donanım, kaya bir duvar ve bir su tankıyla örülmüş durumda. Eğer bir WIMP, bir ksenon atomuyla etkileşime geçerse, ışık ve elektron yayıyor. Elektronlar ise etkileşimden daha fazla foton yayıyor. Tankın içindeki çarpışmaları kaydeden dedektör, böylece fotonların sinyali ve parkaklığı ölçülüyor.