CERN karanlık madde'yi bulmaya bir adım daha yaklaştı

Karanlık madde evrenin derinliklerine kadar yayılan gizemli bir madde ve normal maddelerle etkileşime pek girmediğinden, tespiti de bir o kadar zor. Bilim insanları karanlık maddeyle etkileşime girecek bazı maddelerin listesini yaptılar.

CERN’de yapılan deneylerde bazı karanlık fotonlar ayrılarak, ulaşılması zor olan karanlık maddenin tespitine bir adım daha yaklaşıldığı düşünülüyor. Onlarca yıldır yapılan astronomik gözlemler, karanlık maddenin düşünüldüğünden daha fazla kütleye sahip olduğunu gösteriyor.

Karanlık maddenin bu ekstra kütlesi bize görünmez olduğundan, ancak normal madde ve ışıkla olan kütleçekimsel etkileşimleri gözlenebilir. Her ne kadar karanlık madde etkileşiminden sorumlu hipotetik parçacığı bulmak için çalışılsa da , eller hep boş dönüyor. İşte bu aday parçacıklardan biri de karanlık fotondur. Normal fotonlar elektromanyetik kuvvetin temel parçacıklarındandır , ışık ve radyo dalgalarını oluştururlar.

İşte karanlık maddenin bir sonucu olarak yeni bir kuvvet oluşmuş olabilir, bu hipotetik parçacığa karanlık foton deniyor. Almanya’daki HADES Deneyinde Eller Boş Dönülmüştü Daha öncesinde Almanya’da HADES adlı bir deneyde yapılan aramada başarı sağlanamasa da, CERN’den bilim insanlarını NA 64 adını verdikleri diğer bir deneyde karanlık fotonu aramakta ısrarcı.

Süper Foton Senkrontron (SPS) hızlandırıcı kullanılarak, hedefe 100-GeV elektron ışını ateşleyecek ve ürünleri analiz edececk. Elbette üretilen bu karanlık fotonlar görünmez olabileceğinden, bilim insanları bu fotonları farklı yollarla tespit edebilir.

Eğer üretilen karanlık foton deneyin duvarlarını ihmal etse de, eter içinde yüzdüğünde çok az bir enerjisi olacaktır. İşte araştırma ekibi, sonrasında ne kadar enerji taşıyacağını bildiğinden, karanlık fotonlar yaratılıp, yaratılmadığını söyleyebilirler.

NA 64 ekibi 2016 ile 2018 arasında yapılan 100 milyar çarpışmayı analiz etti. Tüm bunların içinde karanlık fotonlara dair bir işaret bulunamadı. Fakat bu karanlık fotonların olup, olmadığını yine de göstermiyor. Bunun anlamı deneyin enerji aralığında karanlık fotonların yer almıyor. İşte sonuçlardan yola çıkan araştırmacılar fotonlar ve karanlık fotonlar arasındaki etkileşiminin çok daha zayıf olabileceğini düşünüyorlar.

Yani 1 MeV kütleli karanlık fotonların elektronlarla etkileştiği kuvvet ,fotonların elektromanyetik kuvvetinden en az 100,000 kat daha zayıf olacaktır. 200 MeV kütleli bir karanlık foton için bu fark en azından 1,000 kat daha zayıf olacaktır.

İşte bu yeni belirlenen sınırlar bilim insanlarını yeniden aramaya yönlendirdi. İşte 2021 gibi Süper Foton Senkrontron (SPS) hızlandırıcı yeniden güncellenmiş olarak devreye alındığında, daha dar limitlerde tespit mümkün olacak.

Bu araştırma ArXiv’de online yayınlandı.

(gercekbilim.com - newatlas.com)