Bilim insanlarını şaşırtan sinyal: Karanlık madde ilk kez yakalanmış olabilir

Karanlık madde arayışında yıllardır beklenen sinyal henüz bulunmamış olabilir, ancak bilim insanlarının karşısına dikkat çekici bir aday çıktı. Güney Dakota’nın yaklaşık 1,6 kilometre altında çalışan LUX-ZEPLIN deneyinde, araştırmacıların beklediği sıradan olaylarla açıklanması kolay olmayan tek bir parçacık etkileşimi tespit edildi.

Bulgunun kaynağı henüz kesin olarak bilinmiyor. Araştırma ekibi, olayın karanlık maddenin önde gelen adaylarından biri olan WIMP adı verilen zayıf etkileşimli masif bir parçacıktan kaynaklanmış olabileceğini düşünüyor.

LUX-ZEPLIN ya da kısa adıyla LZ, karanlık maddeyi doğrudan yakalamaya yönelik dünyanın en hassas deneylerinden biri olarak çalışıyor. Sistem, Güney Dakota’daki kaya katmanlarının altında yer alıyor ve yaklaşık 10 ton aşırı saf sıvı ksenon kullanıyor. Deneyin temel amacı, olası karanlık madde parçacıklarının ksenon atomlarına çarpması halinde ortaya çıkabilecek son derece zayıf ışık parlamalarını tespit etmek. Yer altında kurulmasının nedeni de ölçümleri kozmik ışınlardan ve sıradan maddeden kaynaklanabilecek sinyallerden mümkün olduğunca uzak tutmak.

Araştırmacılar iki yıllık veriyi inceledikten sonra beklenen tabloya uymayan tek bir etkileşim belirledi. Söz konusu olay, sıradan bir atom ile henüz tanımlanmamış bir parçacık arasındaki çarpışmaya işaret ediyor olabilir.

Ancak burada önemli bir ayrıntı var: Ekip henüz karanlık maddeyi keşfettiğini söylemiyor.

5 sigma eşiğine ulaşılması gerekiyor

Elde edilen sinyalin istatistiksel anlamlılığı 2,6 sigma olarak hesaplandı. Bu değer, gözlenen olayın sıradan arka plan süreçlerinden kaynaklanma ihtimalinin yaklaşık yüzde 0,5 olduğu anlamına geliyor.

Fizikte bir bulgunun kesin keşif olarak kabul edilmesi için ise 5 sigma seviyesine ulaşılması gerekiyor. Dolayısıyla mevcut sonuç, karanlık maddeye dair doğrudan kanıt olmaktan ziyade daha fazla araştırılması gereken dikkat çekici bir işaret niteliğinde.

Bristol Üniversitesi’nden Dr. Sam Eriksen ve Brown Üniversitesi’nden Profesör Rick Gaitskell‘in liderlik ettiği uluslararası ekipte 39 kurumdan 250 bilim insanı ve mühendis yer alıyor. Araştırmacılar, elde edilen olayın karanlık madde parçacıklarını anlamak için önemli bir başlangıç olabileceğini belirtiyor. Sonuçlar Japonya’da düzenlenen 2026 TeV Parçacık Astrofiziği Konferansı’nda sunulurken, ekip elde ettiği verileri bilim dünyasının incelemesine de açtı.