Bir Milyar Küçük Sarkaç, Evrenin Kayıp Kütlesini Tespit Edebilir

0
1720
Sarkaçların arasından geçerek, onları kendine doğru çekmesi beklenen kuramsal karanlık madde. NIST

ABD Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü’nde çalışan araştırmacılar ile meslektaşları, onlarca yıldır tespit edilemeyen evrenin gizemli malzemesi karanlık maddeyi bulmak üzere yeni bir yöntem ortaya atmışlar. Karanlık madde, evrenimizin yaklaşık %27’sini meydana getiriyor. Fakat yıldız ve gezegenler gibi cisimlerin oluştuğu sıradan madde ise sadece %5 oranında. Karanlık enerji şeklinde adlandırılan gizemli bir varlık ise diğer %68’den sorumlu.

Evrenbilimcilere göre evrendeki tüm görünür maddeler, uçsuz bucaksız bir karanlık madde denizinde yüzüyor. Bu maddeler görülemiyor ancak kütleleri var ve kütleçekimsel bir kuvvet uyguluyorlar. Karanlık maddenin kütleçekimi, galaksilerin parçalara bölünmesini engelleyen o kayıp yapıştırıcıyı sağlıyor ve maddenin kümelenip, evrenin o zengin galaktik görüntüsünü oluşturmasından sorumlu.

Araştırmacıların dört gün önce yayımlanan bir çalışmada öne sürdüğü ve milimetre boyutundaki bir milyar sarkacın karanlık madde algılayıcısı şeklinde davranacağı bu deney, karanlık maddeyi yalnızca görünür madde ile meydana getirdiği kütleçekimsel etkileşim üzerinden yakalamayı amaçlayan ilk deney olacak. Deney ayrıca, bir tuz tanesi kadar büyük kütleye sahip karanlık madde parçacıklarını aramaya koyulan az sayıdaki deneyden biri olacak. Nadiren araştırılan bu ölçeğin üzerinde, ufak kütleçekim kuvvetlerini kaydetme kabiliyeti bulunan algılayıcılar ile hiç çalışma yapılmamış.

Önceki deneylerde karanlık madde, görünmez parçacıklar ile belli tipte sıradan maddeler arasındaki etkileşimlerin kütleçekim dışı işaretleri aranarak bulunmaya çalışılmış. WIMP (zayıf şekilde etkileşime geçen kütle parçacıkları) isimli varsayımsal bir karanlık madde tipi için yapılan arayışlarda durum böyle olmuş. WIMP, yirmi yıldan uzun süredir bu görülmeyen maddenin önde gelen adaylarından biri. Fizikçiler WIMP’lerin, ara sıra bir algılayıcıda yer alan kimyasal bileşenlerle çarpışıp ışık çıkarmasını veya elektrik yükü oluşturmasını bekliyor.

WIMP’leri bu şekilde yakalamaya çalışan araştırmacılar ya elleri boş dönmüş, ya da yetersiz sonuçlar elde etmişler; kütleleri bir elektronun ve bir protonun kütlesi arasında olduğu varsayılan bu parçacıklar, kütleçekim kuvvetleri yoluyla tespit edilemeyecek kadar hafiflermiş.

WIMP’lere yönelik arayışın görünürde sona yaklaşmasıyla birlikte, araştırmacılar artık daha ağır bir kütlesi olan ve bu yüzden tespit edilebilecek kadar büyük bir kütleçekim kuvveti meydana getiren karanlık maddenin aranması için daha doğrudan bir yöntem düşünüyorlar.

Çalışmanın eş yazarı ve Maryland Üniversitesi’nde çalışan kuramsal fizikçi Daniel Carney, “Bizim önerimiz, yalnızca kütleçekim bağlantısına dayanıyor; karanlık madde ile sıradan aydınlık madde arasında var olduğunu kesin şekilde bildiğimiz tek bağlantıya.”

ABD Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü. Ç: O.

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here