2018, karanlık madde için büyük bir yıldı.
Her zamanki gibi, gökbilimciler aslında tüm teleskoplarımız için görünmez olan, ancak evrenin en az yüzde 80'ini kütle olarak oluşturduğu görünen hiçbir şey bulamadılar.
Karanlık bir madde kasırgasının raporları vardı, ama aslında göremiyoruz. Karanlık maddenin var olduğunu ispatlayan garip bir karanlık maddeye sahip olmayan bir galaksi keşfedildi. Ama sonra galaksinin karanlık maddeye sahip olabileceği ortaya çıktı - bazı fizikçiler için karanlık maddenin varlığını şüpheye bıraktı. Dünyadaki karanlık maddeleri doğrudan tespit etmesi gereken çoklu deneyler hiçbir şey ortaya çıkmadı.
Peki, 2019'a giderken bilim adamlarını karanlık madde avına bırakıyor? Oldukça iyimser, her şey düşünüldü. Karanlık madde avı tüm cephelerde öne çıkıyor.
Devasa yeraltı dedektörlerinden devasa gökyüzü araştırmalarına kadar, karanlık maddenin avında 2019'da dört gözle beklemek için dört önemli adım var.
LIGO tekrar çevrimiçi oluyor
2015'te ilk yerçekimi dalgalarını doğrudan gözlemleyen Amerikan dedektörü Lazer İnterferometre Yerçekimi Dalgası Gözlemevi (LIGO), 2019'un başında üçüncü gözlemine başlayacak ve ekipmanlarında bir dizi yükseltmeden sonra her zamankinden daha fazla veri toplayacak.
Peki yerçekimi dalgası dedektörü karanlık madde hakkındaki bir makalede ne yapıyor? Yerçekimi dalgası verileri kullanarak karanlık maddenin ipuçlarını ortaya çıkarmak için birçok tantalize etme olasılığı olduğu ortaya çıkıyor - ancak bunların hiçbiri henüz gerçekleştirilmedi.
2018'deki araştırmacılar, çok hafif bir kütleye sahip bir "karanlık foton" evrenin herhangi bir yerinde gizlenirse, sinyalinin LIGO verilerinde ortaya çıkabileceğini ve yerçekimi dalgalarının imzalarında çok spesifik düzensizliklere neden olabileceğini öne sürdüler.
Araştırmacılar, "Hem yere dayalı hem de gelecekteki uzaya dayalı yerçekimi dalga dedektörlerinin keşif yapma yeteneğine sahip olduklarını gösteriyoruz."
LIGO tekrar çevrimiçi olduğunda, yerçekimi dalgası verilerinde karanlık madde için kanıt açmak çok canlı bir olasılık.
Fizikçiler MiniBooNE'nin bir nötrino hayaletinden vazgeçip vazgeçmediğini anlamaya çalışacaklar
2018 boyunca, bilim adamları, MiniBooNE adlı Fermilab Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı'ndaki bir deneyden, ilginç olmaması gereken parçacıkların varlığını öne süren ilginç sonuçlar hakkında heyecanla konuştular. Şimdiye kadarki en iyi açıklama, steril nötrino adı verilen, evrenin geri kalanıyla diğer nötrino kuzenlerinden bile daha az etkileşime giren dördüncü, henüz keşfedilmemiş bir nötrino olması.
Bazı araştırmacılar, steril nötrino'nun karanlık madde için aday bir parçacık olabileceğine inanıyor ve 2018 yaklaştıkça fizikçiler bu anomali konusundaki görüşlerini güçlendiriyorlar. 2019'da genel olarak bu veriler ve steril nötrinolar hakkında yeni yollar düşünen bilim adamlarını arayın.
Büyük Sinoptik Araştırma Teleskopunda (LSST) ilk ışık
Şili'de, her 15 saniyede bir gökyüzünün geniş bölgelerinin ayrıntılı görüntülerini yapacak ve her üç günde bir gökyüzünün tam bir taramasını tamamlayacak bir teleskop var. 10 yıl boyunca, gökyüzünün nasıl değiştiğini ve değiştiğini izlemek için bu görüntüleri tekrar tekrar karşılaştırarak karanlık maddenin evreni nasıl ittiğini ve çektiğini anlamak için şimdiye kadarki en derinden kaynağı sağlar.
Bilim adamları, genel olarak, karanlık maddenin galaksilerin ve yıldızlarının birbirleriyle hareket etmelerini ve etkileşimlerini şekillendirdiğini bilirler. LSST'nin amacı, kozmosun nasıl işlediğine dair benzersiz bir ayrıntı seviyesi sunan bu resmi doldurmaktır. Bu astrofizikçilere karanlık maddenin doğası ve evrendeki rolü hakkında zengin bir veri sunmalıdır.
Ve 2019'da, ilk kez, araştırmacılar bu teleskopun 6.200 lb. (2.800 kilogram) gözünü açacak ve ışık alacaklar. Bilim operasyonları 2022'de başlıyor.
Yeni nesil dedektör kurma yarışı ısınacak
Parçacık fizikçileri uzun zamandır karanlık maddenin ilk doğrudan işaretinin bir ışıltı olabileceğini düşünüyorlar. Nasıl çalışabilir: Karanlık madde çok karanlık odalarda inert maddelerle çarpıştıkça, bu maddeler hafif ışık lekeleri yayar. On yıllar boyunca, bilim adamları bu prensibe göre dedektörler inşa ettiler, ancak şimdiye kadar hiçbiri kesin bir sonuç üretmedi.
2019'da Çin'deki bilim adamları, gündüz ve gece bir parıltı aramak için xenon'a bakan PandaX platformunda çalışmakta zorlanacaklar. Bu bilim adamları, 2019 ve 2020 boyunca bu çalışmaların çoğunu tamamlamayı beklediklerini bildirerek dedektörü 4 tonluk (3,6 ton) xenon hedefine uyacak şekilde hızla yükseltiyorlar. Yeni dedektöre PandaX-xt adı verilecek.
Güney Dakota'daki araştırmacılar, geride kalmamak için, Güney Dakota'nın Lead kentinin yaklaşık bir mil altında tam 10 ton (9 ton) xenon gözlemleyecek olan LUX-ZEPLIN'deki en önemli inşaat aşamalarını tamamlayacaklar. PandaX-xt gibi, proje muhtemelen 2020'ye kadar tamamlanmayacak.
İtalya ayrıca, uygun şekilde XENON adlı dedektörünü 8 tonluk (7,2 ton) bir ölçeğe yükseltmeye devam edecektir. XENON-nt adı verilen yükseltmenin 2019 yılında tamamlanması gerekiyor.
Bir sonraki aşama
Bir yerdeki bazı deneylerin, belirli bir olası karanlık madde parçacığının gerçekten var olduğuna dair tartışılmaz, spesifik bir kanıt ortaya çıkması her zaman mümkündür. Ancak kısa vadede, neredeyse her alanda fizikçiler, gelecekte daha büyük, daha iyi karanlık madde avlarını bilgilendirmek için geçmiş derslerini kullanmaya odaklanmışlardır. Kontrol edilemez bir karanlık madde bulma 2019'da ortaya çıkacak mı? Bu biraz iyimser olabilir. Ancak bu hedefi takip eden fizikçiler, yeni yıla her zamankinden daha fazla hassasiyet ve güçle avlanmak için silah veriyorlar.
