جهان، تاریک است یا روشن؟، خبرآنلاین

احتمال می‌رود نتایج تجربی حاصل از «جستجوی برودتی ماده تاریک2» بر روی ذرات فرضی ویمپ، به آشکارسازی مستقیم ماده تاریک در جهان منجر شده باشد.

محبوبه عمیدی: محققان آزمایشگاهی زیرزمینی در قلب جنگل‌های مینه‌سوتا شاهد دو برخورد تازه بوده‌اند، که می‌توانند مرتبط با اولین آشکارسازی مستقیم ماده تاریک در جهان باشند و به تلاش‌های 80‌ساله دانشمندان برای اثبات وجود این ماده اسرارآمیز که از لحاظ تئوری باید وجود داشته باشد، پایان دهند.

به گزارش نیچر، محققان پروژه «جستجوی برودتی ماده تاریک 2» با آشکارسازی تجربی ذرات فرضی ویمپ - ذرات سنگین با برهم کنش ضعیف - که شناخته‌شده‌ترین شکل ماده تاریک در جهان هستند، به امیدهای تازه‌ای دست یافته‌اند. آنها احتمال می‌دهند، ماده تاریک در برخوردهای ایجاد‌شده توسط «ال.اچ.سی»، شتاب‌دهنده عظیم هاردونی در سرن نیز وجود خودش را اثبات کند.

از دهه 1930 که برای اولین‌بار وجود ماده تاریک در جهان مطرح‌شده است، تاکنون دلایل متعددی برای اثبات وجود آن طرح شده‌اند، از جمله آنها می‌توان به مطالعات ساختار جهان و مسیر چرخش کهکشان‌ها اشاره کرد. دانشمندان احتمال می‌دهند 85% از ماده موجود در جهان هستی ماده تاریک باشد.

این تحقیق آخرین سری از تلاش‌های بشری برای کشف ماده تاریک است، پیش از آن در سال 2008/1387 ماهواره ایتالیایی پاملا وجود پوزیترون‌هایی را که می‌توانند ناشی از واپاشی ماده تاریک باشند، اثبات کرده بود. تلسکوپ فضایی پرتوهای گاما فرمی متعلق به ناسا نیز چندماه گذشته هاله‌ای از غبار و نور شدید را در مرکز کهکشان راه‌شیری مشاهد کرد که می‌تواند نشانه دیگری باشد.

در این تحقیق که در سال 2007/1386 بر روی ذرات فرضی ویمپ و اثر آنها در دمای صفر مطلق انجام شد، دو برخورد در خلال «جستجوی برودتی ماده تاریک2» رخ دادند که امیدهای تازه‌ای را برای کشف نشانه‌های ماده تاریک ایجاد کردند.

در این تجربه کریستال‌هایی از ژرمانیوم و سیلیکون تا نزدیکی دمای صفر مطلق سرد شدند، با برخورد ویمپ‌ها به این کریستال‌ها می‌بایست ارتعاشات خفیفی ایجاد شوند و گرمای اندکی هم تولید شود. مقایسه میان اندازه و زمان این دو سیگنال، نوع ذره ایجاد‌کننده آنها را آشکار می‌کرد.

سکوت دوساله
دانشمندان این پروژه تا تکرار آن و بررسی مجدد نتایج سکوت کردند، اما مجموعه گفتگوهای انجام‌شده در این روزها حاکی از اینست که این ذرات فرضی جرمی معادل 30 تا 60 گیگاالکترون‌ولت داشته‌اند، به عبارت دیگر هر کدام 30 تا 60 برابر یک پروتون جرم دارند.

تنها 75% احتمال دارد ذرات برخوردکننده، ویمپ بوده باشند، 25% باقی‌مانده به اثر پرتوهای سرگردان اختصاص دارد. تیموتى سامنر، فیزیک‌دان کالج سلطنتی لندن، که رهبری Zeplin-III پروژه رقیب این آزمایش را به عهده دارد، معتقدست 75 درصد از لحاظ آماری عدد قابل‌قبولی نیست.

با اینکه فضای اطراف این آزمایشگاه از سرب پوشیده‌شده و در عمق 700 متری زمین واقع‌شده است، شاید باز هم پرتوهای گاما یا تعداد اندکی نوترون نتایج را تحت‌الشعاع قرار داده باشند.

با تمامی این احتمال‌ها نتایج حاصل از این آزمایش با نتایج رصدی پاملا و فرمی هم‌خوانی دارد و می‌توان برای اطمینان کامل تا پایان سال آینده میلادی صبر کرد تا شتاب‌دهنده عظیم هاردونی ال.اچ.سی نتایج را قطعی کند، البته اگر قبل از آن Zeplin-III از این راز پرده برنداشته باشد.