XENON1T projesinin katılımcıları, dünyanın en hassas karanlık madde dedektöründe elde edilen yeni sonuçları bildirdi. Bilim adamları, hem yeni güneş aksiyon parçacıklarının varlığını hem de nötrinoların yeni özelliklerini gösterebilecek anormal derecede fazla sayıda olay kaydetti. Peki karanlık madde var mı?
Karanlık madde, Evrenin kütle enerjisinin yaklaşık dörtte birini oluşturur. Uzun yıllardır, dünyanın dört bir yanındaki bilim adamları onun varlığını deneysel olarak kanıtlamaya çalışıyorlar çünkü karanlık maddenin varlığı, kütleçekimsel merceklenme ve evrenin genişleme hızındaki değişimler gibi dolaylı kütleçekimsel anormallikler tarafından gösteriliyor. Doğrudan algılamayla ilgili sorun, fizikçilerin hala karanlık maddenin neyden yapıldığını bilmemeleridir. Sadece bunların Standart Modelin parçacıkları olamayacağı bilinmektedir. Bilim adamları, karanlık maddenin çok hassas olmayan sıradan dedektörlerden serbestçe geçen parçacıklardan oluştuğuna, ancak aynı zamanda yerçekimi etkileşimi yoluyla maddeyi makroskopik olarak etkileyecek kadar büyük bir kütleye sahip olduklarına inanıyorlar.
Teorik olarak, çok sayıda madde atomu içeren büyük bir dedektör inşa ederseniz, bu tür zor parçacıkları kaydetmek mümkündür. Dedektörü yeterince uzun süre gözlemleyerek, yalnızca yerçekimi anormalliklerini yakalamak mümkün değildir - karanlık madde parçacıkları ile sıradan madde arasındaki çarpışmalar çok nadirdir, ancak imkansız değildir. XENON1T dedektörü bu kurulum türüne aittir ve bugüne kadarki en hassas karanlık madde dedektörüdür. Çalışan bir gövde olarak 3,2 ton soğutulmuş sıvı ksenon kullanır.
XENON1T işbirliğinin web sitesinde, bilim adamları en son deneyin sonuçlarını bildirdiler - araştırmacılar ilk kez kurulumun anormal derecede çok sayıda olayı nasıl kaydettiğini gördüler. Fizikçiler karanlık maddeyi keşfettiklerini iddia etmiyorlar çünkü olayların kaynağı henüz belirlenmedi.
Parçacık, XENON1T hedefini geçtiğinde, ksenon atomlarında zayıf uyarımlar oluşturur. Bu etkileşimlerin çoğu bilinen parçacıklardan gelir, bu nedenle bilim adamları kurulumdaki arka plan olaylarının sayısını dikkatlice ayarlar. Bu kez, XENON1T verileri arka plan gürültü referansı ile karşılaştırıldığında, neredeyse %23'lük bir olay fazlalığı gözlemlendi.
Elde edilen veriler, kurulumda kalan trityumun sonucu olabilir. Radyoaktif bir hidrojen izotopu olan trityum, deneyde gözlenene benzer bir enerjiye sahip bir elektronu serbest bırakarak bozunur.
Veriler ayrıca güneş ekseni olarak bilinen yeni bir parçacığın varlığını da gösterebilir. Gözlenen fazlalık, Güneş'te üretilen eksenlerden beklenene benzer bir enerji spektrumuna sahiptir. Güneş eksenleri karanlık madde parçacıkları olmasa da, önceden tespit edilemezdi. Deneyin sonuçlarından bilim adamları, kaydedilen fazlalığın güneş eksenlerinden gelen bir sinyalden değil, rastgele bir dalgalanmadan kaynaklandığına dair 1'de 5000 olasılık elde ettiler. Ancak bu, bu parçacıkların varlığı hakkında bir sonuca varmak için yeterli değildir.
Başka bir hipotez, nötrinonun manyetik momentinin Standart Model tarafından tahmin edilenden daha büyük olduğudur. Bu, fizikçiler için bir sürpriz olacak ve daha ileri deneylerin konusu olacaktı.
Yakın gelecekte, bilim adamları XENON1T kurulumunu üç kat daha büyük çalışan bir gövdeye sahip XENONnT'ye yükseltecekler, bu da kalibrasyonu iyileştirecek ve ölçümleri daha da doğru hale getirecek. Bu kurulumu kullanarak, araştırmacılar bu olayların doğasını doğru bir şekilde belirleyebilecekler.
Ayrıca okuyun:
Yorum bırak