Axion uyarısı! Egzotik Parçacık dedektörleri karanlık maddeyi ıskalıyorlar

Axion uyarısı! Egzotik Parçacık dedektörleri karanlık maddeyi ıskalıyorlar
Süper bilgisayar hesaplaması, hipotize edilen parçacığın düşünenden daha ağır olabileceğini önermektedir. Hızlı bir süper bilgisayar hesaplaması, 'aksiyon' denen karanlık maddeyi oluşturan parçacık adayını avlayan fizikçiler için iyi ve kötü haberler getirdi.
Axion uyarısı! Egzotik Parçacık dedektörleri karanlık maddeyi ıskalıyorlar
Haberi Paylaş:

Çev: Dr. Ali ÖVGÜN

Sonuç, aksiyon'un mevcut olduğu takdirde, önceden düşünülenden en az on kat daha ağır olabileceğini gösteriyor. Doğruysa, bu parçacık bulma konusunda yararlı bir ipucudur. Fakat aynı zamanda, yirmi yıl boyunca aksiyonu avlayan bir deneyin, bulma ihtimalinin düşük olabileceğini de öne sürüyor çünkü dedektör daha hafif bir sürüm aramak üzere tasarlanmıştır.

Aksiyon, 1977'de, bir atomun çekirdeğinde parçacıkları bağlayan kuvvetli nükleer kuvvetin, karşıt maddeyi ve normal maddeyi nasıl etkilediğinden kaynaklanan bir paradoks için potansiyel bir çözüm olarak hipotez edildi. Fakat araştırmacılar, aksiyonun karanlık maddenin bileşenlerinden biri olabileceğini düşünüyorlar; görünmez şeyler, Evrenin kütlesi. Parçacık var ise, aynı anda iki problemi çözecektir.

KARANLIK MADDE AVCILIĞI

Fizikçiler, galaksiler üzerindeki yerçekimi  ile dolaylı olarak yalnızca lekelenmiş olan karanlık maddeyi oluşturan egzotik parçacıkları umutsuzca arıyorlar. Ancak şimdiye kadar, karanlık madde bileşenlerini bulmak için tasarlanan her deney boş elle ya da tartışmalı sonuçlar üretti. Bu deneylerin çoğu zayıf olarak etkileşen yığın parçacıklarını veya WIMP'leri algılamaya veya üretmeye çalışmaktadır.

Aksiyon Karanlık Madde Ayrıntısı (ADMX) alternatif bir açıklama için önde: aksiyon. Deney, teorik olarak radyo dalgası tayfında tespit edilebilen fotonlara bazı aksyonları dönüştürmesi gereken güçlü manyetik alanlar kullanan bir metal silindirden oluşuyor. 1996'da California'daki Lawrence Livermore Ulusal Laboratuarı'nda başladı ve 2010'da Seattle Üniversitesi'nde Washington Üniversitesi'ne taşındı.

Gainesville Florida Üniversitesi'nden teorik bir fizikçi olan Pierre Sikivie, erken hesaplamalara göre aksiyonun elektrondan yaklaşık 100 milyar kat daha hafif bir mikroelektron voltla (μeV) oluşması gerektiğini ileri sürmüştü. Böylece, kendisi ve ortak çalışanları, ADMX'yi bu aralıktaki kitlelere karşı en hassas şekilde tasarladı.

Ancak 2 Kasım'da Nature'da yayınlanan bir makalede, Almanya'daki Wuppertal Üniversitesi'ndeki teorik bir fizikçi olan Zoltan Fodor ve işbirlikçileri, bunu gösteren büyük, karmaşık bir hesaplamanın sonuçlarını rapor ediyor - bazı varsayımlar altında - aksyon kütlesi büyük olasılıkla 50 ila 1,500 μeV aralığına düşmüştür. Bu, şu anda 0.5 μVV ile 40 μEV arasındaki kitlelere duyarlı olan ADMX aralığının dışına çıkardı. "Sanırım ADMX için pek iyi bir haber değil," diyor Fodor.

Evrenin ENFLASYON Teorisi

Ekip, Almanya'daki Jülich Süper Hesaplama Merkezi'nde, Büyük Patlamadan sonraki temel parçacıkların yaratılış simülasyonunu yapmak önceki simülasyonlardan on kat daha sıcak bir şekilde milyonlarca derecenin üzerine çıktığındaki durumu hesaplayabilen bir süperbilgisayar kullandı. Aksiyonlar -yani, varsa bolca üretilmişti. Oraya gitmek için, ekip hesaplamalarını hızlandırmak için teknikler geliştirmek zorunda kalmıştı, aksi takdirde milyonlarca yıl içinde tamamlanmış olabilirdi, diyor Fodor.

Simülasyon, takımın eksen kütlesini enflasyon sonrasında yarattığı varsayımıyla -evrenin üstel bir oranda genişlediği kısa bir süre boyunca- hesaplamasına izin verdi. Aksiyonun enflasyon öncesinde yaratılmış olduğu bir senaryoda, ekip parçacık oluşum biçimini belirledi, ancak kütlesini bulamadı.

Gazete, ADMX'i yöneten Washington Üniversitesi'ndeki deneysel fizikçi Leslie Rosenberg'e göre "bir tur de kuvveti" diyor. "Bu insanlara şapkalar atarım" Enflasyon sonrası senaryo doğruysa, ekibin sonuçları, deneyinin hiçbir şey algılamayacağı anlamına gelebilir diye itiraf ediyor. Ancak, enflasyon öncesi davada, Fodor'un ekibinin bulduğu şeyin aslında daha hafif bir kitleyi daha makul hale getirebileceğini ve ADMX'in "tatlı noktaya" koyacağını da sözlerine ekledi.

Güney Kore Daejeon'daki Eksenel ve Hassas Fizik Araştırmaları Merkezi'nde inşa edilen bir başka dedektör, daha büyük kitlelere duyarlı olabilir ve ilk önce Nature gazetesinin yazarlarından biri tarafından önerilmiş olan MADMAX deneyini önerdi.

Roma Sapienza Üniversitesi'nde teorik bir fizikçi olan Guido Martinelli, ADMX'in avını tamamen yazmaktan çok erken olduğunu kabul ediyor. Araştırmacılar, iki senaryonun hangisinin enflasyon öncesi ya da sonrası olduğunu daha emin değiller, diyor. Üstelik, enflasyon sonrası senaryoda dahi, ekibin sonuçlarının kesin olmadığını savunuyor. "Bazı varsayımları biraz aceleci" diyor. "Kesinlikle, diğer grupların bu sonuçları doğrulaması gerekiyor."

Kaynak : https://www.scientificamerican.com/article/axion-alert-exotic-particle-detector-may-miss-out-on-dark-matter/

Haberi Paylaş:
Etiketler:

HABER YORUMLARI

    Habere Ait Yorum Bulunmamaktadır....

HABERE YORUM YAZIN

  • CAPTCHA security code
  • Yorumu Gönder

Dikkat! Suç teşkil edecek, yasadışı, tehditkar, rahatsız edici, hakaret ve küfür içeren, aşağılayıcı, küçük düşürücü, kaba, pornografik, ahlaka aykırı, kişilik haklarına zarar verici ya da benzeri niteliklerde içeriklerden doğan her türlü mali, hukuki, cezai, idari sorumluluk içeriği gönderen Şahıs/Şahıslar’a aittir.