Evrenin gizeminde çığır açan yeni ipuçları

Araştırmacılar, evrendeki toplam kütlenin yüzde 85’ini oluşturmasına rağmen yapısı henüz çözülemeyen karanlık maddeyi aydınlatacak tarihi bir eşikte olabilir.

Işıkla veya elektromanyetik radyasyonla etkileşime girmediği için gözlemlenemeyen bu gizemli madde; gezegenleri, yıldızları ve canlıları oluşturan proton ya da nötron gibi bilinen atomik parçacıklardan meydana gelmiyor.

Parçacık fiziğinin mevcut standart modellerinin ötesine geçen araştırmacılar, şimdiye kadar sonuçsuz kalan arayışlarında nihayet somut bir sinyale ulaştı.

Yerin bir mil altındaki dev dedektör

Söz konusu potansiyel keşif, ABD'nin Güney Dakota eyaletinde yer alan Sanford Yeraltı Araştırma Tesisi'nde gerçekleştirildi. Yerin yaklaşık bir mil altına kurulan ve 10 ton ultra saf sıvı ksenon içeren LUX-ZEPLIN dedektörü, bilinen hiçbir arka plan sinyaliyle açıklanamayan tek bir parçacık etkileşimi kaydetti.

Bilim insanları, bu sinyalin karanlık maddenin en güçlü adayı olarak kabul edilen WIMP (zayıf etkileşimli büyük kütleli parçacık) ile sıradan bir parçacık arasındaki temastan kaynaklandığını değerlendiriyor. Araştırma ekibinin lideri Sam Eriksen, bu tür olayların son derece nadir yaşandığını ve dedektörün hassasiyeti sayesinde tek bir olağan dışı temasın bile büyük bir değer taşıdığını vurguladı.

Yeni ipuçları

Elde edilen veriler, doğrulanması halinde WIMP parçacıkları hakkında kritik bilgileri açığa çıkaracak. Dedektörden gelen ilk sinyal, bu kuramsal parçacıkların kütlesinin bir protondan yaklaşık 200 kat daha büyük olduğunu gösteriyor. Ayrıca parçacıkların sıradan maddeyle daha önce öngörülenden çok daha farklı bir biçimde etkileşime girdiği anlaşılıyor.

Henüz kesinleşmedi

Araştırmacılar bulguların henüz kesin bir keşif olarak nitelendirilemeyeceğini, sinyalin bilinen doğal arka plan gürültüsünden kaynaklanma ihtimalinin yüzde 0,5 olduğunu belirtiyor. İstatistiki kesinliğe ulaşmak için dedektörün veri toplamaya devam etmesi planlanıyor.

Ancak WIMP etkileşimleri doğası gereği son derece seyrek görüldüğü için, benzer birkaç tespitin daha yapılması evrenin en büyük sırrını çözmek adına yeterli olacak.

Araştırma sonuçları 2026 TeV Parçacık Astrofiziği Konferansı’nda sunulurken, hakemli bilim dergisi Physical Review Letters’a da inceleme için gönderildi.

Space