محققان در جست‌وجوی مرموزترین ماده هستی

گجت نیوز: گروهی از محققان قصد دارند مرموزترین ماده هستی یا همان ماده تاریک را در اعماق یک معدن متروکه طلا واقع در داکوتای جنوبی آمریکا کشف کنند.

بسیاری از دانشمندان بر این باورند که ماده تاریک بیشترین جرم کیهان را تشکیل داده و بدون این ماده جهان نیز شکل نمی‌گرفت؛ اما تاکنون این ماده کشف نشده و درک دقیقی نیز از آن وجود ندارد. در همین راستا گروهی از محققان قصد دارند در عمق ۱.۵ کیلومتری زیر سطح زمین واقع در یک معدن متروکه طلا در داکوتای جنوبی آمریکا با کشف ماده تاریک به این معمای بنیادی پاسخ دهند.

جزئیات کشف مرموزترین ماده هستی

محققان در مرکز تحقیقاتی زیرزمینی سانفرود که در عمق ۱.۵ کیلومتری زمین احداث شده یک آزمایش آشکارسازی ماده تاریک را ساختند و بر این باورند که می‌توانند از میان ۱.۵ کیلومتر سنگ و خاک و یک مخزن بزرگ از خالص‌ترین تیتانیوم جهان، ماده تاریک را کشف کنند. این لایه‌های مخافظتی مانع نفوذ تمام پرتورها و ذرات کیهانی به این مکان خواهند شد.

کارتر هال، فیزیکدان در دانشگاه مریلند در خصوص این پروژه عنوان کرد برای این که یک نوع بسیار نادر از برهم‌کنش را کشف کنید، در ابتدا باید تمام منابع معمولی تشخیص که باعث آسیب به آزمایش می‌شوند را از بین ببرند. درون مخزن تیتانیومی یک محفظه زنون مایع قرار دارد و محققان انتظار دارند یک دستگاه آشکارساز به نام محفظه نمایش بتواند ماده تاریک را کشف کند.

محققان زمان آغاز این ماموریت علمی که با بودجه ۶۰ میلیون دلاری طراحی شده را به دلیل شیوع کرونا به تعویق انداختند، اما از حدود ۲ ماه قبل این پروژه برای یک دوره ۵ ساله آغاز شده است. حدود ۲۵۰ دانشمند در این ماموریت حضور خواهند داشت و اگر تمامی محاسبات و تئوری‌ها درست باشد، تا پایان سال می‌توان نشانه زودگذر از ماده تاریک را مشاهده کرد.

هیو لیپینکات، فیزیکدان و سخنگوی این ماموریت علمی عنوان کرد تا پایان آزمایش‌ها احتمال پیدا کردن ماده تاریک با این دستگاه کمتر از ۵۰ درصد و بیشتر از ۱۰ درصد خواهد بود. البته نمی‌توان گفت قطعا ما ماده تاریک را پیدا خواهیم کرد، اما باید امیدوار باشیم.

دانشمندان به کمک دو آسانسور بزرگ از درون این معدن وارد مرکز تحقیقات زیرزمینی سانفرود خواهند شد. در این مرکز یک آزمایشگاه پیشرفته احداث شده که در قلب آن یک مخزن غول پیکر با نام کرایوستات وجود دارد. جف چروینکا، مهندس ارشد پروژه که این مخزن را همانند یک قمقمه می‌داند گفت این مخزن خالص‌ترین تیتانیوم در جهان محسوب می‌شود که باعث سرد نگه داشتن زنون مایع شده و تابش پس‌زمینه‌ای را به حداقل خواهد رساند.

محققان به کمک زنون می‌توانند به این پرسش پاسخ دهند که آیا برخورد با یکی از الکترون‌ها انجام شده یا با هسته آن بوده است. اگر برخوردی با هسته صورت بگیرد، به احتمال زیاد همان ماده تاریک خواهد بود. دانشمندان چندین دهه است که به دنبال ماده تاریک هستند و چنین پروژه‌هایی آنها را به کشف ماده تاریک بیش از پیش نزدیک خواهد کرد.