Evrenin En Büyük Sırrı Çözülmek Üzere (Belki)
Şöyle bir şey düşün: gördüğün her şey—yıldızlar, gezegenler, kedinin, öğle yemeğinde yediğin pizza—evrende var olan maddenin sadece yüzde 15'ini oluşturuyor. Geriye kalan yüzde 85 ise tamamen bilinmiyor. Fizikçiler buna "karanlık madde" diyor ve açıkçası kimse bu şeyin ne olduğunu bilmiyor.
Onlarca yıldır bilim insanları bu görünmez şeyin nerede olduğunu bulmaya çalışıyor. Geçen ay ise onları belki de yanıta ulaştıracak bir makine harekete geçirildi.
Yeraltına İniş (Gerçekten)
Süper Kriojenik Karanlık Madde Araması—kısaca SuperCDMS—son zamanlarda işletme sıcaklığına ulaştı. Fakat burada bahsedilen sıradan bir soğuk oda değil. Mutlak sıfırın birkaç bininde derece bahsediyoruz. Bu, uzaydaki boşluğun sıcaklığından yüzlerce kat daha soğuk.
Bu dünyalar soğuk laboratuvar nerede? Ontario, Sudbury yakınlarında hala kullanılan bir nikel madeninin 2 kilometre derinliğine gömülü. Aklında hemen soru çıkabilir: neden bu kadar deriye? Cevap basitçe çok akıllıca. Yeraltında bu kadar deriye inmek, kozmik ışınlar ve uzaydan gelen diğer etkilerden korunmayı sağlıyor. Sonuçları bozmadan ölçüm yapmayı mümkün kılıyor. Tıpkı rock konsertinin ortasında birinin fısıltısını duymaya çalışmak gibi—gürültüden uzaklaşman gerekiyor.
Uç Koşullarda Mühendislik
Dedektörün kendisi aslında 4 metrelik bir silindir ve son derece saf malzemelerden yapılmış: radyasyonu engellemek için kurşun, nötronları azaltmak için polietilen, ve çok temiz silikon ile germanyum kristalleri (hepsi sağlık müfettişinden geçebilecek kadar temiz).
Bu aşırı soğuk sıcaklıklar çok önemli. Bu kadar düşük sıcaklıklarda atomlar zar zor titreşiyor. Bu da dedektörün en küçük etkileşimleri algılayabilmesini sağlıyor. Eğer karanlık madde parçacığı (fizikçiler buna WIMP diyorlar, adını seviyorum çünkü fizikçilerin de mizah anlayışı var) atomla çarpışırsa, dedektör titreşim ve elektrik sinyallerini yakalayacak. Bu sıcaklıklarda başka hiçbir şey böyle benzersiz bir imza üretmiyor.
Neden Bu Önemli?
İşte beni heyecanlandıran kısım: karanlık maddeyi arıyoruz onlarca yıldır. SuperCDMS'in önceki versiyonu 2011 ile 2015 arasında çalıştı ve hiçbir şey bulamadı. Hayal kırıcı gibi görünüyor ama aslında değil. Bulumsuz sonuçlar karanlık maddenin nerede olmadığını gösteriyor. Bu yeni sürüm çok daha hassas—daha fazla sensörü var, verileri analiz etmek için daha iyi yapay zeka kullanıyor ve arkasında yılların geliştirilmiş teknolojisi var.
Detektörlerin tasarlanmasına yardımcı olan mühendislerden Noah Kurinsky, gerçek verileri toplamaya başladıklarında "her günün yeni olacağını" söyledi. Bu tür iyimserlik, insanların neden fizikçi olmak istediğini hatırlatıyor bana.
Bekleme Zamanı
Biraz daha az heyecan verici kısım: takım her şeyi ayarlarken ve sensörlerin düzgün çalışıp çalışmadığını kontrol ederken birkaç ay daha beklemek gerekiyor. Neredeyse on yıllık inşaattan sonra birkaç aylık bekleme pratik olarak hiçbir şey değil. Sonra finally, 35 milyon dolar değerinde bu yatırımın gerçekten galaksileri bir arada tutan maddeyi bulup bulamayacağını göreceğiz.
SuperCDMS karanlık maddeyi tespit ederse? Bu, çağımızın en büyük bilimsel keşiflerinden biri olurdu. Nobel Ödülü seviyesinde konuşuyoruz. Eğer hiçbir şey bulamazsa? Bu da değerli, çünkü karanlık maddenin nerede olmadığını tam olarak gösteriyor ve sonraki dedektörler için aramayı daraltıyor.
Her iki durumda da, Kanadalı bir madenin 2 kilometre derinliğinde gerçekten tarihi bir şey olmak üzere. Açıkçası? Oldukça harika.