Yakın vakitte CJPL-II‘ye yükseltilmesinin akabinde artık dünyanın en büyük ve en derin yer altı tesisi olan Çin Jinping Yeraltı Laboratuvarı (CJPL), karanlık hususun gizemini çözme arayışıyla faaliyete geçti. Evrendeki hususun yüzde 80’inden fazlasını oluşturan karanlık unsur, onlarca yıldır süren bilimsel araştırmalara karşın bulunması sıkıntı bir husus olarak kalmaya devam ediyor.
CJPL-II, Sichuan’ın Liangshan Yi Özerk Bölgesi’ndeki Jinping Dağı’nın altında 2.400 metrelik derinlikte bulunuyor. Bu sayede, kozmik ışınlardan ve karanlık husus bilgilerini etkileyebilecek diğer art plan gürültülerinden korunuyor. 330.000 metreküp alanı kaplayan tesis, büyük yer altı tesislerinin verimli bir biçimde inşasına imkan tanıyan harikulâde yatay erişime sahip.
Laboratuvar karanlık unsur parçacıklarını nasıl tespit ediyor?
CJPL-II’nin temel maksadı, ışıkla etkileşime girmeden unsurun içinden geçtiğine inanılan karanlık husus parçacıklarını tespit etmektir. Bunu başarmak için laboratuvarda iki adet güncellenmiş karanlık husus dedektörü bulunuyor: Parçacık ve Astrofiziksel Ksenon Deneyleri (PandaX) ve Çin Karanlık Husus Deneyi (CDEX).
PandaX, potansiyel karanlık unsur parçacıklarını tespit etmek için sıvı xenon kullanıyor. Bu parçacıklar xenon atomlarıyla çarpıştığında, sensörler ışık parlamalarını yakalayarak bilim adamlarına değerli datalar sağlıyor.
Öte yandan CDEX, karanlık unsur parçacıkları kendisiyle etkileşime girdiğinde elektrik sinyallerini kaydeden daha yüksek hassasiyetli bir germanyum detektörü kullanıyor. Bu iki deneyin kombinasyonu, son derece ender olsalar bile yakalanması güç karanlık unsur parçacıklarının yakalanma bahtını artırıyor.
Dedektörler öncelikle karanlık unsur için önde gelen bir aday olan Zayıf Etkileşen Büyük Parçacıkları (WIMP’ler) tespit etmeye odaklanıyor. 30 sene evvel varsayım edilen bu parçacıklar, 2021’de dünyanın en hassas WIMP dedektörleri tarafından dahi direkt olarak tespit edilemedi.
Güncellenen Jinping laboratuvarı, karanlık hususun birbirleriyle etkileşime girdiği değişik bir mümkünlük olan kendi kendini etkileyen karanlık husus (SIDM) dahil olmak üzere bu alternatiflerin keşfine katkıda bulunmaya hazırlanıyor.
Yaygın bir teori, karanlık hususun şimdi tespit edilmemiş atom altı parçacıklardan oluştuğunu öne sürerken, bu fikre meydan okuyan alternatif teoriler varlığını sürdürüyor. Yeni laboratuvarın karanlık husus parçacık etkileşimini tespit etme yeteneği, uzun müddettir devam eden bu tartışmayı çözme potansiteli taşıyor.
