Dark Matter Deneyi, Daha Önce Gözlemlenmeyen En Zayıf Nötrino Çarpışmasını Yakaladı
XENONnT deneyi, karanlık madde arayışı sırasında, elektronlarla çarpışarak hafif bir ışık akışı oluşturan nadir ve zayıf nötrinoların solgun parıltısını tespit etti.
Son birkaç yıldır, İtalya’nın merkezindeki bir dağın derinliklerinde bulunan en hassas dedektörlerden biri, bu kısa süreli parlaklığı yakalamak ve nötrinoların hayalet varlığını kaydetmek için gömülmüştü.
XENON işbirliği bugün, web seminerinde, deneylerinin en zayıf nötrino çarpışmalarını tespit ettiğini duyurdu. İstatistiksel bir rastlantı olasılığının milyonda bire düştüğü bu sonuç, fizikçilerin evrenin bilinmeyen kısmını oluşturan karanlık madde arayışında ne kadar ilerlediklerini ve hala ne kadar yol alması gerektiğini gösteriyor.
“Bu, düşük enerjili nötrinoların fiziğine önemli bir katkıdır,” diyor Nagoya Üniversitesi’nden fizikçi Masatoshi Kobayashi, analizi ortak olarak yöneten isimlerden biri.
Güneşten ve diğer astrofizik kaynaklardan üretilen ve sürekli olarak Dünya’dan geçen nötrinolar, ölçülmesi son derece zordur. Bir nötrino çok nadiren herhangi bir parçacıkla çarpışır ve dedektörler yalnızca yeterince güçlü olan çarpışmaları tespit edebilmiştir. Diğerleri ise o kadar zayıftı ki, CERN’deki En Büyük Parçacık Hızlandırıcısında meydana gelen proton-proton çarpışmalarının milyarda birine eşdeğer enerji üretiyordu. Bu güneş nötrinoları hala ışık hızına yakın hareket ediyor, ancak enerjileri önceki deneylerin cihazlarında tespit edilebilecek kadar yüksek değildi.
Ancak XENONnT, daha önce gözlemlenmeyen şeyleri bile görebiliyordu. On yıllardır, XENON işbirliği, evrenin tahmini %85’ini oluşturan karanlık maddeyi bulmak için uluslararası bir yarış içindedir. Karanlık maddenin, fizikçilerin dedektörlerinde iz bırakmayan inert parçacıklardan oluştuğu düşünülmektedir.
On yıllık geliştirmelerin ardından, bu deneyler artık o kadar hassas ki, daha önce gözlemlenmeyen olayları bile görebiliyorlar; örneğin, bir güneş nötrinosunun en zayıf çarpışması. Birçok araştırmacı için bu tespit, gelecekteki bir uyarı niteliğindedir: Yakında, teknolojik ilerleme bir duvara toslamak ve arka plandaki sürekli güneş nötrinoları nedeniyle karanlık madde sinyalini ayırt etmeyi imkansız hale getirebilir. “Bu sonuç, gerçekten de nötrino eşdeğerli arka plan seviyesine ulaştığımızı gösteriyor,” diyor Kobayashi. Ancak en azından bir şeyler görüyorlar.
“Elbette hala o karanlık madde sinyalini arıyoruz, ancak burada bulduğumuz şey gerçekten heyecan verici,” diyor Chicago Üniversitesi’nden profesör Luca Grandi ve XENON üyesi. “Bu, teknolojinin ne kadar geliştiğinin güçlü bir göstergesi.”
Eğer bu makaleyi beğendiyseniz, desteğinizi rica ediyorum. Scientific American, 180 yıldır bilim ve sanayiye öncülük ediyor ve şu anda bu iki yüzyıllık tarihin en kritik anlarından biri olabilir.
Scientific American her zaman beni bilgilendiriyor, hayranlık uyandırıyor ve evrenimize dair bir merak duygusu yaratıyor. Umarım sizin için de aynı etkiyi yaratır.
Eğer Scientific American’a abone olursanız, araştırmaya ve keşfe odaklanmamızı, laboratuvarları tehdit eden kararlarla ilgili haberler yapmamızı, bilim insanlarını desteklememizi sağlıyorsunuz; bu da bilimin değerinin sıklıkla göz ardı edildiği bir zamanda önemli.
Karşılığında, en önemli haberleri, büyüleyici podcast’leri, harika infografikleri, kaçırmak istemeyeceğiniz bültenleri, izlemeniz gereken videoları, zorlu oyunları ve bilim dünyasının en iyi yazılarının yanı sıra kapsamlı raporlamayı alıyorsunuz. Hatta birine abonelik hediye edebilirsiniz.
Şu anda bilimin neden önemli olduğunu göstermek için daha kritik bir zaman olamazdı. Bu görevde bize katılmanızı umuyorum.
Jeanna Bryner, Yayın Yönetmeni, Scientific American
