Karanlık madde, evrendeki tüm maddenin yaklaşık yüzde 85’ini oluşturuyor. Axion isimli parçacık, karanlık maddenin proton ve nötronlarının bir arada tutulmasını sağlıyor. Axion, karanlık maddenin uzayda ayrı ayrı parçacıklardan öte akıcı bir dalga halinde bulunmasına yardımcı oluyor.
Axion isimli kuramsal parçacık, protonun yaklaşık 2000’de 1 kütlesindeki elektronun 2 trilyonda biri kadardır. Bazı bilim insanları, karanlık maddeyi axionların oluşturduğunu düşünüyor. Bunun için axion, büyük ölçekli deneysel çabaların odağı haline geldi.
Stockholm Üniversitesi’nden Dr. Alexander Millar, “Bir axion bulmak, radyo ayarlamak gibi bir şeydir. Doğru frekansı bulana kadar anteninizi ayarlamanız gerekir. Müzikten ziyade, bilim insanları Dünya'nın içinden geçtiği karanlık maddeyi “duymak” ile ödüllendirildi. Axion, Frank Wilczek tarafından bulunduğundan bu yana, 30 yıl boyunca ihmal edildi” dedi.
Araştırma ekibinin yeni çalışmadaki ana amacı, manyetik bir alan içerisindeki plazmadaki axionları hareketlendirecek küçük bir elektrik alanı yaratmak. Elektronlar gibi yüklü parçacıklar, plazmadaki bir sıvı içinde rahatça hareket edebilirler. Bu salınımlar, sinyali yükselterek bir “axion radyosu” oluşmasına yol açar. Rezonans boşluklarına dayanan geleneksel deneylerden farklı olarak, plazmaların ne kadar büyük olabileceğinin bir sınırı yoktur. Bu nedenle plazmalar daha büyük sinyaller yayabilirler. Aradaki fark bir telsiz ile radyo yayını arasındaki farka benziyor.
Çalışmanın yazarlarından Stockholm Üniversitesi’nden Dr.Matthew Lawson, “Soğuk plazma olmadan axionlar verimli bir şekilde ışığa dönüşmez. Plazma, hem verimli dönüşüm sağlayan bir ortam yaratan hem de dönüştürülen karanlık maddenin enerjisini toplamak için bir rezonans plazmonu sağlayan ikili bir rol oynar” açıklamasını yaptı.
Dr. Alexander Millar ise, “Bu karanlık madde aramanın yeni bir yoludur ve sadece tamamen keşfedilmemiş alanlarda en güçlü karanlık madde adaylarından birini aramamıza yardımcı olacaktır. Ayarlanabilir bir plazma oluşturmak, geleneksel tekniklerden daha büyük deneyler yapmamızı sağlayarak, yüksek frekanslarda çok daha güçlü sinyaller yakalamamızı sağlayacaktır” dedi.
Axion ile ilgili makalenin yazarları, bu “axion radyosunu” oluşturmak için plazmanın karakteristik frekansını değiştirmek için saçtan daha ince bir tel sistemi olan “tel meta-malzeme” olarak adlandırılan bir şeyi kullanmayı öneriyorlar. Hastanelerdeki manyetik rezonans görüntülemede makinelerinde kullanılanlara benzer büyük ve güçlü bir mıknatıs içindeki “tel meta-malzeme” çok hassas bir axion radyosu haline gelebilir.
Makalenin yazarı olan araştırmacılarla yakın iş birliği içindeki Berkeley’deki bir araştırmacı ekibi, yakın gelecekte böyle bir deneyi inşa etmek için araştırma ve geliştirme çalışması yapıyor.
