Karanlık husus, evrenimize dair en çok merak edilen mevzulardan biri ve bilim insanları, yaptıkları deneylerle karanlık unsur arayışını sürdürüyor. Araştırmacılar, kainatın büyük kısmının karanlık hususla kaplı olduğu konusunda hemfikir olsa da bu maddeyi açığa çıkarmayı şimdi başaramadı. Lakin yapılan bir deneyde varlığına dair bir işaret bulunmuş olabilir.
Karanlık unsurun işaretlerini araştıran bir deneyde açıklanamayan bir sinyal tespit edildi. Xenon1T deneyi üzerinde çalışan bilim adamları, dedektörlerinde beklenenden daha fazla aktivite gözlemledi. Bu tutarsızlık, aksiyon ismi verilen karanlık husus parçacığının varlığına işaret olabilir.
Karanlık unsur, kainattaki tüm hususun %85'ini içerse de doğası bilinemiyor. Her ne ise, ismi üzere algılanabilir ışığı yansıtmıyor yahut yaymıyor. Xenon1T deneyinden gelen yeni sinyal için üç potansiyel açıklama var. İkisi, sinyali açıklamak için yeni fiziğe gereksinim duyarken, biri ise Güneş aksiyonları olarak isimlendirilen varsayımsal bir karanlık unsur parçacığıyla tutarlılık gösteriyor.
Xenon1T, öbür aday parçacıklara da hassastı. Deney, 2016-2018 yılları ortasında İtalya'daki Gran Sasso tesisinde derin bir yer altında gerçekleştirildi. Dedektör 3.2 ton ultra saf sıvılaştırılmış ksenon ile dolduruldu, iki tonu, ksenon atomları ve içinden geçen başka parçacıklar ortasındaki etkileşimler için bir “hedef” misyonu gördü.
Karanlık unsur deneyindeki art plan gürültüsü ne manaya geliyor?
Bir parçacık gayesi geçtiğinde deney, bir ksenon atomundan küçük ışık flaşları ve hür elektronlar üretebiliyor. “Olaylar” olarak da isimlendirilen etkileşimlerin birçok, müonlar, kozmik ışınlar ve nötrinolar üzere esasen bildiğimiz parçacıklarla ilgili ve bunlar, aslında bilim insanlarının art plan sinyali olarak isimlendirdiği şey. Keşfedilmemiş bir parçacıktan gelecek bir sinyalin, bu art plan gürültüsünün üzerine çıkacak kadar güçlü olması gerekir.
Bilim insanları Xenon1T'deki art plan olaylarının sayısını iddia ettiler. Kabaca 232 olması beklenen arka plan olaylarından 285 olay gördüler. Sonucun bu kadar yüksek çıkmasının nedeni, Xenon1T dedektöründe küçük ölçülerde trityumun varlığından kaynaklanan, daha evvel dikkate alınmamış yeni bir art plan gürültüsü olabilir. Ayrıca, her saniye trilyonlarcası bedeninizden geçen nötrinolardan da kaynaklanıyor olabilir. Nötrinoların manyetik momentinin, fizikteki temel parçacıkları kategorize eden Standart Model'deki kıymetinden daha büyük olmasıyla açıklanabilir.
Art plan sinyallerinin fazlalığı tıpkı vakitte bir karanlık unsur adayı olan ve şimdi tespit edilmemiş bir parçacık olan Güneş aksiyonlarından gelen bir sinyalle de büyük ölçüde tutarlılık gösteriyor. İstatistiksel açıdan bakıldığında, Güneş aksiyonu hipotezinde 3.5 sigma anlamlılık düzeyinde bulguya rastlandı. Genellikle keşif için kabul edilen eşik ise 5 sigma. Trityum ve nötrino manyetik moment hipotezleri de 3.2 sigmaya karşılık geliyor ve datalarla de uyumlu.
