ماده تاریک ماده ای نامرئی است که نور خود را ساطع نمی کند و فقط از طریق “گرانش” با ماده معمولی تعامل دارد. مشاهده این اثر گرانشی در کهکشان ها و خوشه های کهکشانی دانشمندان را به وجود ماده تاریک باور می کند. با توجه به اینکه به نظر می رسد پنج برابر بیشتر از ماده معمولی ماده تاریک وجود دارد، دانشمندان همچنان به دنبال شواهد مستقیمی از وجود آن هستند.
به گزارش فرادید، یکی یکی از راه های شاید عجیب و غیرمنتظره برای یافتن آن، رفتن به زیر زمین است!
چندین تأسیسات زیرزمینی در سرتاسر جهان وجود دارد که فیزیکدانان به دنبال نشانه‌هایی از ذرات با تعامل ضعیف هستند، از جمله برای اندازه‌گیری اثرات نوترینوها. ایده این است که ذرات با برهمکنش ضعیف یا WIMP ها باید در تمام مدت زمانی که زمین در فضا حرکت می کند از کنار زمین عبور کنند. بنابراین برای شناسایی آنها فقط به آشکارسازهایی نیاز داریم که به اندازه کافی حساس باشند تا این عمل را تشخیص دهند. پسیوهای ضعیف را ضبط کنید.
بخشی از آزمایشگاه زیرزمینی اسنولاب در کانادا
هیو لیپینکات، دانشیار فیزیک در دانشگاه کالیفرنیا، این مشکل را توضیح می دهد: «در آزمایش قفل زپلین دانشگاه استنفورد، دو شبکه الکتریکی غول پیکر یک میدان الکتریکی را در سراسر حجم مایع اعمال می کنند که این الکترون های آزاد شده را به سطح مایع می راند. آنها به سطح نفوذ می کنند، به داخل فضای بالای مایع پر از گاز زنون کشیده می شوند و توسط یک میدان الکتریکی دیگر شتاب می گیرند تا جرقه دوم نور را تولید کنند. دو آرایه بزرگ از حسگرهای نوری، دو فلاش نور را ضبط می‌کنند و به محققان اجازه می‌دهند مکان، انرژی و نوع تعاملی را که بین آنها رخ داده است، بازسازی کنند.
این آشکارسازها بسیار بزرگ و چشمگیر هستند و حتی اگر به درک درستی از چیستی ماده تاریک منجر نشوند، می‌توانند به کشف آنچه که «نیست» کمک کنند. اما مشکل اینجاست که اگر آنها را روی زمین قرار دهید، صدای زیادی دریافت می کنند و نمی توانند کار اصلی خود را انجام دهند.
لیپینکات ادامه داد: «ما در زمین دائماً توسط سطوح کم و ایمن رادیواکتیویته عنصر کمیاب – در درجه اول اورانیوم و توریم – در محیط، و همچنین پرتوهای کیهانی از فضا احاطه شده ایم. بنابراین آشکارساز باید در مکانی قرار گیرد که کمترین تداخل و آلودگی خارجی وجود داشته باشد. شاید بتوانیم سیگنال ماده تاریک را مشاهده کنیم.»
به همین دلیل، آشکارسازهای ماده تاریک در اعماق زمین قرار می گیرند. به عنوان مثال، در انتاریوی کانادا، دانشمندان باید هر روز یک سفر دو کیلومتری زیر زمین را طی کنند و سپس وارد معدن کاری شوند تا به SNOLAB، عمیق ترین آزمایشگاه جهان برسند.
با وجود همه اینها، مشاهده نهایی ماده تاریک هنوز انجام نشده است. اما با ادامه آزمایش‌ها، امید به یافتن ردپایی از نیروی تشکیل‌دهنده کهکشان در اعماق زمین وجود دارد.