Karanlık madde: görünmez, anlaşılması zor, tartışmalı… ve her yerde - Evrende, evet, ama özellikle araştırmacıların yıllardır gerçek kimliğini tam olarak ortaya koymaya çalıştıkları astrofizik dünyasında.
Şimdi, uluslararası Süper Kriyojenik Karanlık Madde Arama (SuperCDMS) denemesine sahip bilim adamları, karanlık maddeyi oluşturduğu düşünülen bir parçacığın tespitini bildiriyorlar: zayıf etkileşen masif parçacık veya WIMP. Texas A&M Üniversitesi'nden (yüksek enerjili fizikçi Rupak Mahapatra deneyde baş araştırmacı olan) bir basın açıklamasına göre, SuperCDMS 3 sigma seviyesinde WIMP benzeri bir sinyal tespit etti ve bu da% 99.8 gerçek keşif şansını gösteriyor - “somut bir ipucu” deniyor.
Mahapatra, “Yüksek enerjili fizikte, sadece 5-sigma veya daha iyisinde bir keşif iddia ediliyor” dedi. “Bu kesinlikle çok heyecan verici, ancak standartlara göre tamamen inandırıcı değil. Emin olmak için daha fazla veriye ihtiyacımız var. Şimdilik, zamanımızın en büyük bulmacalarından birinin bu büyüleyici ipucuyla yaşamak zorundayız. ”
Bu gerçekten bir WIMP ise, ilk kez böyle bir parçacık doğrudan gözlenecek ve karanlık maddenin ne olduğu ya da olmayacağı hakkında daha fazla fikir verecektir.
Kötü şöhretli bir şekilde zor olan WIMP'ler nadiren normal madde ile etkileşime girer ve bu nedenle tespit edilmesi zordur. Bilim adamları zaman zaman zıpladıklarına ya da bilardo topları, atom çekirdeği gibi dağıldıklarına, yeraltındaki derin dedektörler, CERN'deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı gibi parçacık çarpıştırıcılar ve hatta uzaydaki aletler tarafından izlenebilen az miktarda enerjiyi geride bıraktıklarına inanıyorlar. Uluslararası Uzay İstasyonuna monte edilen Alfa Manyetik Spektrometre (AMS).
Kuzey Minnesota'daki Soudan madeninde yarım mil yeraltında bulunan ve ABD Enerji Bakanlığı'nın Fermi Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı tarafından yönetilen CDMS deneyi, 2003'ten beri karanlık madde arıyor. Deney çok sofistike dedektör teknolojisi ve gelişmiş analiz kullanıyor kriyojenik olarak soğutulmuş teknikler (-460 derece F'de neredeyse mutlak sıfır sıcaklık) germanyum ve silikon hedefleri karanlık madde partiküllerinin nadir geri tepmesini araştırmak için.
Yeni duyurulan bu tespit aslında deneyin önceki bir aşamasında elde edilen verilerden gelir.
Mahapatra, “Bu sonuç, Stanford'da üretilen ve şimdi geçersiz olan silikon dedektörleri kullanılarak birkaç yıl önce alınan verilerden kaynaklanıyor,” dedi. “Düşük kütle WIMP bölgesine artan ilgi bizi 15 giga-elektronvolt üzerindeki WIMP kitleleri için germanyumdan daha az duyarlı olan silikon dedektör maruziyetinin analizini tamamlamaya motive etti [bir GeVa milyar elektron volta eşittir] ama daha hassas düşük kütleler için. Analiz üç olayla sonuçlandı ve tahmini arka plan 0.7 olaydı. ”
Mahapatra, sonucun kesinlikle cesaret verici ve daha fazla araştırmaya layık olduğunu söylese de, henüz bir keşif olarak görülmemesi gerektiği konusunda uyarıyor.
Mahapatra, “Yüzde sadece 99,8 oranında eminiz ve yüzde 99,9999 emin olmak istiyoruz,” dedi. “3-sigma'da bir şey ipucu var. 4-sigma'da kanıtınız var. 5-sigma'da bir keşfin var. ”
“Tıpta, vakaların yüzde 99,8'ini iyileştirdiğinizi söyleyebilirsiniz ve sorun değil. Yüksek enerjili fizikte temel bir keşif yaptığınızı söylediğinizde, yanlış olamazsınız. ”
- Dr. Rupak Mahapatra, SuperCDMS baş araştırmacısı, Teksas A&M Üniversitesi
İşbirliği, SuperCDMS Soudan deneyinin germanyum dedektörlerini kullanarak bu WIMP sektörünü araştırmaya devam edecek ve gelecekteki deneylerde Teksas A & M Elektrik Mühendisliği Bölümü'nde geliştirilen daha büyük, daha gelişmiş 6 inç silikon dedektörleri kullanmayı düşünüyor.
Ekip, sonuçlarını arXiv'de yayınlanan ve sonundaFiziksel İnceleme Mektupları. Mahapatra da bugün sonuçları saat 12'de açıklayacak. CDT, Mitchell Temel Fizik ve Astronomi Enstitüsü'nde yaptığı konuşmada.
Kaynak: Teksas A&M Üniversitesi
(Burada ve burada karanlık madde hakkında daha fazla bilgi edinin.)
