Real Time Web Analytics آغاز سال 2107 و جستجوی ماده تاریک در اعماق معدن طلا! | دیپ لوک

آغاز سال 2107 و جستجوی ماده تاریک در اعماق معدن طلا!

0

اعتقاد بر این است که ماده تاریک، ۵ برابر ماده عادی در جهان، وجود دارد، اما مشکل اینجاست که چنین ماده ای با این همه وفور، به طور بسیار ضعیفی با مواد دیگر، مانند پروتون ها و الکترون ها، برهمکنش می کند. ماده تاریک، حتی با نور هم برهمکنش نمی کند و به همین دلیل است که آن را ماده تاریک می نامیم. تا امروز، کسی موفق به تشخیص مستقیم این ماده اسرارآمیز نشده است. اما این بدان معنا نیست که تشخیص و آشکارسازی ماده تاریک، غیرممکن است. ما می توانیم ماده تاریک را به روش های مختلفی، جستجو کنیم؛ مثلا می توانیم ماده تاریک را با استفاده از شتاب دهنده های ذرات با انرژی بالا، مانند LHC در سرن، تولید کنیم یا می توانیم به مناطقی از فضا (مانند مراکز کهکشان ها) که ماده تاریک، انباشته شده، نگاه کنیم و به دنبال نشانه های تخریب ماده تاریک به ماده عادی، باشیم. حالا و با آغاز سال ۲۰۱۷، دانشمندان جستجوی ماده تاریک را در یک مکان جالب تر انجام خواهند داد: یک معدن طلا! نوشته زیر، ترجمه ای از نوشته اصلی پروفسور آنتونی ویلیامز از دانشگاه ادلاید است که در وب سایت معتبر the conversation منتشر شد. با دیپ لوک همراه باشید…

یکی دیگر از روش های جستجوی ماده تاریک ، این است که سیگنال های ماده تاریک را با ساخت آشکارسازهای بسیار دقیق، به طور مستقیم، اندازه گیری کنیم. چنین آشکارسازهایی در واقع، می توانند تبدیل یک ذره ماده تاریک به یک ذره ماده عادی را تشخیص داده و آشکار کنند. در ژانویه ۲۰۱۷، ساخت چنین آشکارسازی که ۱۰۰۰ متر زیر زمین و در معدن طلای استول در ایالت ویکتوریای استرالیا قرار دارد، آغاز خواهد شد. ماده تاریک، به عنوان یکی از رازهای بزرگ فیزیک شناخته شده و به همین دلیل است که گروه های زیادی در سرتاسر دنیا، در حال کاوش آن هستند؛ اما جستجوی ماده تاریک در آزمایشگاه فیزیک زیرزمینی استول (SUPL) نخستین آزمایش در نوع خودش در نیمکره جنوبی خواهد بود. دانشمندان، معتقدند با نصب حسگرها در اعماق زمین، می توانند از قرار گرفتن آن ها در معرض تابش کیهانی، یعنی ذرات با انرژی بالا که دائما به زمین می بارند، جلوگیری کنند. از آنجایی که این تابش های کیهانی، بسیار پرانرژی هستند، حذف آنها از آزمایش، هزینه زیادی می طلبد.

تاکنون، دانشمندان فقط در آزمایش DAMA-LIBRA، ادعای آشکارسازی مستقیم ماده تاریک را کرده اند. این آزمایش در اعماق زمین و در آزمایشگاه گران ساسو ایتالیا انجام شد. در این آزمایش، از بلورهای سدیم یدید که دارای ناخالصی تالیم بودند استفاده شد. هنگامی که ماده تاریک با اتم های عادی این بلور برخود می کرد، یک نور بسیار ضعیف از این بلور، دیده می شد. البته به نظر می رسد این آزمایش با سایر آزمایش های جستجوی ماده تاریک ، ناسازگار است، چرا که در آزمایش های دیگری مانند LUX و XENON که حساسیت بالاتری دارند؛ هیچ نشانه ای از ماده تاریک دیده نشده است.

دانشمندان بر این باورند که کهکشان مارپیچی ما درون دریای بزرگی از ماده تاریک می چرخد. با چرخیدن کهکشان، خورشید، باد مداومی از ماده تاریک را حس می کند. از آنجایی که سرعت زمین نسبت به این دریای ماده تاریک، با چرخیدنش به دور خورشید، تغییر می کند، انتظار داریم سیگنال ماده تاریک در طول یکسال، تغییر کنند. این تغییر، نوسان سالیانه نامیده می شود. این همان چیزی است که DAMA-LIBRA گزارش کرد. حالا با داشتن یک تجربه جدید و بهتر به نام SABRE و با آشکارسازهایی در هردو نیمکره، می توانیم اثرات این نوسان های سالیانه را از بین ببریم.

ما فکر می کنیم که معدن طلای استول، مکان فوق العاده ای برای انجام این آزمایش است. برای رسیدن به محل اصلی آزمایشگاه SUPL، باید یک مسیر ۱۵ کیلومتری مارپیچی را به اعماق زمین، طی کنید. محیط اولیه آزمایشگاه، یک فضای خالی به عرض ۱۰ و طول ۳۵ متر است که ما را از برخورد با هر گونه سنگ تازه حفاری شده در امان نگه می دارد. دیوارهای این فضا، با پیچ و مهره و به طور عمیق در سنگ های اطراف، رسوخ کرده و برای مقاومت بیشتر، یک لایه ضخیم از شاتکریت روی آنها، اسپری شده است. حفاری در آغاز سال ۲۰۱۷ شروع می شود و آزمایشگاه در اواسط سال ۲۰۱۷ ساخته خواهد شد. بخش جنوبی آزمایش SABRE به داخل آزمایشگاه، منتقل شده و فعالیت خود را در اواخر سال ۲۰۱۷ آغاز خواهد کرد. قرار است چندین آزمایش دیگر از جمله آزمایش های فیزیک هسته ای و مطالعه سیستم های زیستی در محیط های با تابش فوق العاده کم نیز در این آزمایشگاه، انجام شود. امیدواریم به کمک این آزمایش، بتوانیم ماده تاریک گریزان را به دام بیندازیم!

زاده‌ی اردیبهشت ۶۹ و دانشجوی دکترای شیمی کوانتوم محاسباتی در دانشگاه شهید بهشتی است.او علاقمند به دنیای کوانتوم و تکنولوژی بوده و علاوه بر سردبیری دیپ لوک، به طراحی وب و نویسندگی در گجت نیوز و ماهنامه جی اس ام مشغول است.

ارسال نظر

*