Yeraltı dedektörü karanlık madde avında açıklanamayan bir sinyal yakaladı

Güney Dakota'da yerin yaklaşık bir mil altında kaydedilen sıvı ksenon dolu bir tanktaki tek bir ışık parlaması, fizikteki en uzun soluklu arayışlardan birini hareketlendirdi. LUX-ZEPLIN deneyinde çalışan 250 bilim insanından oluşan uluslararası bir ekip, Haziran 2023'te tespit edilen olayın karanlık madde parçacığının ilk doğrudan gözlemi olabileceğini söylüyor; ancak bunun doğrulanmış bir keşif olmaktan çok uzak olduğu konusunda uyarıyorlar.

Derinliklerden Gelen Bir Sinyal

Sanford Yeraltı Araştırma Tesisi'ndeki eski Homestake altın madeninde bulunan LZ dedektörü, karanlık madde için önde gelen bir aday olan zayıf etkileşimli kütleli parçacıkları (WIMP) avlamak için yedi metrik ton ultra saf sıvı ksenon kullanıyor. Mart 2023 ile Nisan 2024 arasında toplanan 220 günlük verileri analiz eden ekip, bilinen hiçbir arka plan kaynağıyla eşleşmeyen bir etkileşim tespit etti.cnn+1

İş birliğine göre, olayın sıradan bir parazitten kaynaklanma ihtimali sadece %0.5; bu da onu cihazın şimdiye kadar kaydettiği karanlık maddeyle ilgili en ikna edici sinyal haline getiriyor. Bristol Üniversitesi'nde kıdemli araştırma görevlisi ve çalışmanın baş yazarı olan Sam Eriksen, bulguları 1 Eylül'de Japonya'daki TeV Parçacık Astrofiziği konferansında sundu. Ekip ayrıca Physical Review Letters'a bir makale gönderdi.dailygalaxy+2

LZ deneyinin sözcüsü ve Brown Üniversitesi'nde profesör olan Rick Gaitskell, "Sadece tek bir olayla, olayların önüne geçmek istemiyoruz" dedi. "Karanlık maddeyi gördüğümüzü iddia etmiyoruz. Ancak bilim camiasıyla görüşlerini almak için paylaşmak istediğimiz ilginç bir şey gördük."dailygalaxy

Keşiften Çok Uzak

Sonuç şu anda 2.6 sigma seviyesinde; bu, rastgele bir dalgalanma olma ihtimalinin yaklaşık 200'de 1 olduğu anlamına geliyor. Parçacık fiziği, bir keşif ilan etmeden önce 5 sigma veya yaklaşık 3.5 milyonda 1 ihtimal gerektiriyor. UCLA'da fizik yardımcı doçenti ve LZ iş birliği üyesi olan Alvine Kamaha, CNN Warner Bros. Discovery, Inc. ↘ 0.25% şirketine gönderdiği bir e-postada, "tek bir olayın kendi başına yetersiz olduğunu" ve araştırmacıların daha fazla veri toplandıkça ek olayların ortaya çıkıp çıkmadığını gözlemlemeleri gerektiğini belirtti.mezha+1

Ekip şu anda 700 günlük gözlemleri kapsayan daha yeni bir veri setini analiz ediyor. Bilinçsiz önyargıya karşı korunmak için araştırmacılar, yalnızca analiz tamamlandıktan sonra kaldırılan, gerçek karanlık madde etkileşimlerini taklit eden sentetik olaylar eklediler.cnn+1

Sıra Dışı Bir Enerji ve Açık Bir Soru

Tespit edilen olay, çoğu WIMP modelinin tahmin ettiğinden daha yüksek bir enerjide meydana geldi. İş birliğinin bir parçası olmayan California Üniversitesi, Irvine'den fizikçi Tim M. P. Tait, bunun karanlık maddenin "başlangıçta hayal ettiğimizden daha tuhaf ve olağanüstü çıkabileceği" anlamına gelebileceğini söyledi. Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nden profesör Tracy Slatyer, daha yüksek enerjinin ilgi çekici olduğunu kabul etti ve doğrulanması durumunda sinyalin "yeni fizik hakkında bir bilgi hazinesinin kilidini açan bir anahtar görevi görebileceğini" belirtti.cnn

Bağımsız doğrulama, İtalya'daki XENONnT ve Çin'deki PandaX-4T dahil olmak üzere benzer deneylerden gelebilir. Şimdilik fizik camiası izliyor ve bekliyor. Gaitskell'in ifade ettiği gibi: "Yeni bir açıklama elde etmek veya yeni bir modeli doğrulamak açısından her zaman olduğu gibi, her şey tek bir olayla başlamak zorundadır."oceanstatemedia+2