Evrendeki Karanlık Maddeye Adım Adım

ABD’li bilim insanları, Minnesota eyaletinde yerin derinliklerinde bulunan bir laboratuvarda Evren’in büyük kısmını kapladığı düşünülen ve kısa bir süre önce Uluslararası Uzay İstasyonu (UUİ) tarafından ilk izleri yakalanan karanlık maddeye ait yeni izler bulduklarını açıkladı. 

Uzay boşluğunun yüzde 30’unu kapladığına inanılan ancak yapısı hakkında bir bilgi bulunmadığı gibi bugüne kadar kesin olarak tespit edilemeyen karanlık madde, yavaş yavaş yüzünü bilim insanlarına gösteriyor olabilir.

Minnesota’da yeraltında bulunan laboratuvarda karanlık maddenin parçacıklarına rastlamış olabileceklerini açılayan araştırmacılar, yine de elde edilen sonuçların bir keşif olarak tanımlanması için erken olduğunu belirtti.

Araştırma ekibinde yer alan, Texas A&M Üniversitesi’nden Rupak Mahapatra, “Karanlık maddeyi bulduğumuz anlamına gelen bir keşif yapmadık... Şu an sadece başlangıç aşamasındayız... Daha çok detektör yapmalı ve onları çalıştırmalıyız” dedi.

NBCNews’e konuşan Mahapatra, sonuçların doğrulanması halinde, ‘zayıf etkileşimli büyük parçacık’a (WIMP) ait izleri tespit edeceklerini, böylece Evren’in yüzde 27-29’unu kapladığı düşünülen karanlık maddenin varlığını onaylayabileceklerini belirtti.

Karanlık madde, Evren’in yaklaşık yüzde 30’unu oluştururken, karanlık enerji yüzde 68’ini, geride kalan yaklaşık yüzde 5’lik kısım ise etramızda gördüğümüz her yapı ve nesneyi temsil eden normal maddeyi temsil ediyor.

Karanlık madde, görünmediği için bilim insanlarınca yerçekimsel gücü aracılığıyla tespit edilmeye çalışılıyor. Karanlık maddeyi tespit etme çalışmaları, 1930’lardan bu yana devam ediyor.

UUİ kısa bir süre önce dedektörleri aracılığıyla önemli karanlık madde ölçümleri yaptı. 2012 yılına ait fotoğraf, atmosferdeki bulutları ve Dünya'nın tepesinde beliren Güneş'i gösteriyor.

İPUÇLARI ARTIYOR

ABD’nin California Üniversitesi tarafından karanlık maddeyi WIMP formunda tespit etmeye çalışan  Cryogenic Karanlık Madde Araştırması (CDMS), 2008 yılında Minnesota’da yerin 713 metre altındaki Soudan madeninde bulunan laboratuvarda üç yüksek enerji olayını tespit etmeyi başardı.

Madenin yüzlerce metre derinlikte olmasının sebebi, karanlık madde etkileşimlerini engelleyebilecek kozmik ışınları bloke etmek.

CDMS tarafından yapılan tespit, WIMP’ların tahminen 8.6 milyar elektron volt kütlesinde, yani bir protonun yaklaşık 9 katı büyüklüğünde olduğuna işaret etti. Araştırmacılar, yaptıkları tespitlerin belirme sıklığına bakarak sonuçların gerçek bir bulgu ortaya koyma olasılığını yüzde 99.8 olarak belirtt. Ancak bu çok yüksek bir oran olsa da, bir keşif yapıldığını göstermiyor.

NBCNews’e konuşan Mahapatra, “Eğer bir ilaçsanız ve hastaların yüzde 99.8’ini iyileştiriyorsanız bu başarılıdır ancak yüksek enerjili fizikte aynısı geçerli değil... Yüzde 99.8’lik oran, deneyi birkaç yüz defa gerçekleştirdiğimizde, sadece bir kere hata olacağı anlamına gelir. Ancak bir bu hata oranını milyonda bire indirmek istiyoruz” dedi.

CDMS silikon detektörü

Karanlık maddenin izine rastlama sürelerinin yaklaşık 5 yıl sürmesinin nedeninin yüksek kütleli parçacıkları tespit eden germanyum detektörleri ön plana çıkarmaktan kaynaklandığını söyleyen Mahapatra, daha düşük kütleli parçacıkları tespit eden silikon detektörlerin elde ettiği verilerin geçmişte iyi değerlendirilmediğini belirtti.

Mahapatra, geçmiş yıllarda yapılan karanlık madde deneylerinin daha düşük kütleli parçacık aralığına işaret ettiğini ve bunun beklentileri dışında kaldığı için gözardı edildiğini söyledi. Araştırmacılar, ellerinde önemli bir bilgi bulunduğunu fark edince dört yıldır biriken verileri öne çıkardı.

California Teknoloji Enstitüsü’nden fizikçi Sean Carroll da, ‘henüz bir keşif yapıldığını söylemenin erken olduğunu ancak ağır parçacık yoğunluğunun, karanlık maddenin neden Evren’de bu kadar fazla olduğunu açıklayabileceğini’ belirtti. Carroll, “Her bir normal parçacık için bir tane karanlık parçacık olduğunu söyleyebiliriz” dedi.

Bazı teorisyenler, normal madde ile karanlık maddenin kozmik kladogenesis ile ortaya çıktığını düşünüyor. Mahapatra, iki parçacık arasındaki oranın bu hipoteze uyduğuna inanıyor. Mahapatra, “Bu ya bir tesadüf, ya da çok büyük bir ipucu” dedi.

Kladogenesis, canlı türünün zaman içinde bölünmesi ve aynı zaman dilimi içinde farklı türler oluşturması düşüncesine dayanıyor. Kladogenesis, çatallı evrim' olarak da biliniyor.

İki galaksi kümesinin çarpışmasından oluşan Kurşun Kümesi, X-ray gözlemleriyle karanlık madde aranan bir diğer kozmik bölge.

Kaynak://veteknoloji