Birleşik Krallık’taki araştırmacılar, evrenin kütlesinin %85’ini oluşturduğu düşünülen, ancak henüz tespit edilemeyen karanlık madde parçacıklarını tespit edecek yeni bir cihaz tasarlamaya başladı. Dünyanın en büyük ve en gelişmiş nadir parçacık dedektörü olacak cihaz, evrenin önemli bir sırrını çözmede bilim insanlarına yardımcı olacak. Proje, küresel Xenon Lux-Zeplin Darwin (XLZD) Konsorsiyumunun bir parçası olan Bilim ve Teknoloji Tesisleri Konseyi’nin (STFC) Boulby Yeraltı Laboratuvarı ile işbirliği içinde Imperial College London tarafından yönetiliyor.
Laboratuvarın Direktörü ve Kıdemli Bilim İnsanı Profesör Sean Paling projenin önemiyle ilgili şunları söylüyor: “Karanlık maddenin varlığını keşfetmek veya hatta varlığını dışlayabilmek, bilim için muazzam bir sıçrama olacak ve evren anlayışımızı değiştirecek”
Şuanki en büyük deneyin 10 katı büyüklüğünde olacak
Önerilen dedektör, karanlık madde araştırmalarında büyük bir sıçrama sağlayacak. LZ deneyi olarak bilinen şuanki en büyük deneyin 10 katı büyüklüğünde olması bekleniyor. Boyuttaki bu artış, dedektörün hassasiyetini önemli ölçüde artıracak ve potansiyel olarak geniş bir karanlık madde parçacığı aralığını tespit edebilecek. Ayrıca, karanlık madde parçacıkları ile sıradan madde arasındaki nadir etkileşimleri tespit etme olasılığı da artacak.
Dedektör, 100 tona kadar sıvı ksenon tutabilen dev bir termosa benzer geniş bir yeraltı yapısı olacak. Bilim insanları, karanlık madde parçacıkları Dünya’da hareket ettikçe, ara sıra dedektörün içindeki ksenonla etkileşime girmesini bekliyor. Bu etkileşimlerin çok küçük ışık parlamaları üretmesi bekleniyor. Küçük ama tespit edilebilir ışık parlamaları, karanlık madde parçacıklarının varlığının kanıtı olarak üretilecek ve bilim insanlarının analiz etmesi için kaydedilecek.
Deneyin tam olarak nereye yerleştirileceği henüz belirlenmemiş olsa da, Birleşik Krallık üniversiteleri ve Boulby Yeraltı Laboratuvarı tarafından yürütülen bu temel çalışma, deneyin başarılı olması için en iyi şekilde nasıl inşa edileceğine karar vermede çok önemli olacak.
Yerin 1300 metre altında yer alacak
STFC’deki bir ekip, XLZD dedektörüne ev sahipliği yapabilecek Boulby madeninde yeni bir yeraltı bilim tesisi üzerinde çalışıyor. Bu tesis iki aşamada inşa edilecek. İlk olarak, 2028 yılında yaklaşık 1.100 metre derinlikte temiz bir üretim tesisinin inşasına başlanacak. Ardından, 2030 yılında deneyin yapılacağı 1.300 metre derinlikte büyük bir laboratuvar salonu inşa edilecek. XLZD Konsorsiyumu, evrenin bu gizemini çözmek için önde gelen karanlık madde araştırma gruplarını bir araya getirerek yeni ekipler oluşturuyor.