Katrina Miller / New York Times
Dünyanın dört bir yanından yüzlerce fizikçinin katıldığı LZ Karanlık Madde Deneyi’nde, evrenin büyük bölümünü oluşturduğu düşünülen ancak doğrudan gözlemlenemeyen karanlık maddeye ilişkin dikkat çekici bir sinyal tespit edildi.
ABD’nin Güney Dakota eyaletindeki Sanford Yeraltı Araştırma Tesisi’nde, yerin yaklaşık 1,5 kilometre altında çalışan LZ dedektörü, 220 günlük verinin incelenmesi yapılırken bir parçacık etkileşimi ortaya çıktı.
Araştırmacılar, sinyalin karanlık maddenin keşfi olduğunu söylemek için henüz yeterli kanıt bulunmadığını, ancak olayın, bilinen parçacıkların etkileşiminden farklı bir tablo ortaya çıktığını belirtiliyor.
Karanlık madde neden aranıyor?
Karanlık madde ışık yaymadığı, ışığı soğurmadığı veya yansıtmadığı için doğrudan görülemiyor. Buna rağmen galaksilerin ve yıldızların hareketleri üzerindeki kütle çekim etkilerinden varlığına ilişkin güçlü kanıtlar bulunuyor.
Bilim insanları yılardır karanlık maddenin hangi parçacıklardan oluştuğunu ve normal maddeyle nasıl etkileşime girdiğini araştırıyor. En çok araştırılan ihtimallerden biri, normal maddeyle son derece nadir etkileşime girdiği düşünülen WIMP adı verilen parçacıklar.
Bu teoriye göre böyle bir parçacık bir atomun çekirdeğine çarptığında küçük bir enerji açığa çıkıyor. Araştırmacılar da bu nadir etkileşimleri yakalamak için büyük ve hassas dedektörler kullanıyor.
Dedektör yerin altında çalışıyor
LZ dedektörü, parçacıkların ksenon atomlarıyla etkileşimini tespit etmek için 7 tondan fazla sıvı ksenon kullanıyor. Bir parçacık ksenonla etkileştiğinde ortaya çıkan ışık ve elektrik sinyalleri, maddenin özelliklerinin belirlenmesini sağlıyor.
Deneyin yerin derinliklerine kurulmasının temel nedeni ise uzaydan gelen radyasyonu engellemek. Çevresindeki su tabakası da karanlık maddenin oluşturabileceği sinyallere benzeyen parçacıkların etkisini azaltıyor. Ksenon ise istenmeyen radyoaktif maddelerden arındırılıyor.
Bu önlemler sayesinde araştırmacılar, dedektörde oluşan çok sayıdaki parçacık etkileşimi arasından karanlık madde sinyalini ayırt etmeye çalışıyor.
220 günlük veriden tek olay çıktı
LZ ekibi, aylar boyunca topladığı verileri inceleyerek bilinen parçacıkların oluşturduğu olayları tek tek eledi. İlk aşamada karanlık maddeyle ilişkilendirilebilecek herhangi bir sonuç bulunamadı. Fakat sonra araştırmacılar daha farklı teorik modelleri de hesaba kattı. Bunun sonucunda 16 Haziran 2023'te 400'de 1 ihtimalle dedektöre giren bir parçacığın ksenon atomunun çekirdeğiyle etkileşmesi sonucu karanlık madde olduğu düşülülen bir madde bulunuyor.
“Daha fazla veriye ihtiyacımız var”
LZ araştırmacıları, elde edilen tek sinyalin karanlık madde yerine henüz tam olarak anlaşılmayan sıradan bir parçacık etkileşiminden kaynaklanabileceğini de belirtiyor. Ancak deneyin daha sonraki dönemlerde, çalışmada incelenen veri miktarının yaklaşık dört katı kadar yeni veri topladığı açıklandı.
İtalya ve Çin'de sıvı ksenon kullanan benzer deneyler de karanlık maddeyi aramayı sürdürüyor. Araştırmacılar, farklı deneylerden elde edilecek sonuçların bu gizemli sinyalin kaynağını açıklığa kavuşturmasını umuyor.
Şimdilik bilim insanlarının önündeki en önemli adım, daha fazla veriyi incelemek. Tek bir sinyal, karanlık maddenin keşfi için yeterli olmasa da yıllardır süren arayışta dikkat çekici bir ipucu olarak değerlendiriliyor.
© 2026 The New York Times Company
Kaynak: Gazete Oksijen
