Evrende bulunan kara maddeyi henüz gözlemlemeyi başaramadık ancak evrenin yapısı üzerindeki büyük etkisini biliyoruz. Bu maddenin özelliklerini çözmeye çalışan araştırmacılar, önemli bir gelişmeye imza attı.
Kara maddenin sırrını çözmek için özel olarak hazırlanan bir cihazda, ksenon 124 (124Xe) izotopunun radyoaktif olarak bozunması gözlemlendi. Bu gözlem sayesinde de kara maddeyi anlama yolunda bu önemli atılım gerçekleştirilmiş oldu.
Deneyle ilgili olarak hazırlanan makalenin yazarlarından, Rensselaer Politeknik Enstitüsü’nde yardımcı fizik profesörü görevini yürüten Ethan Brown, “Bu bozunumu, hareketli haliyle gördük. Bu şimdiye kadar doğrudan gözlemlenmiş en uzun ve en yavaş gerçekleşen süreç. Yine de karanlık madde algılayıcımız, bunu gözlemleyecek kadar hassastı.” ifadesini kullandı.
Araştırmayı gerçekleştiren XENON Collaboration adlı ekip, XENONIT adlı aracı kullanarak deneyi gerçekleştirdi. Bu araçta tam 1.3 tonluk bir sıvı ksenon tankı bulunuyor ve tank, kozmik ışınlardan korunması amacıyla İtalya’da yer alıyor. Gran Sasso dağlarının 1500 metre altında yer alan tank böylece dış etmenlerden uzak tutuluyor.
Araştırmacılar, ksenona çarpan parçacıkları inceleyerek karanlık maddeyi inceleyebileceklerini umuyorlar. Öte yandan tankın içinden gelen her türlü sinyal de ölçülüyor. Bu sayede araştırmacılar, bir protonun nötrona dönüşümünü gözlemlemeyi başardı. Çift elektron yakalama adlı bu nadir olay sonucunda proton, iki elektronu kendi bünyesine katıyor.
Brown, bu nadir olayı “nadir bir şeyin başka bir nadir şeyle çarpımı” şeklinde nitelendiriyor. İki elektronun protona katılmasının ardından kalan elektronlar da kendilerini yeniden düzenledi. Bunun sebebi ise çekirdeğin en iç katmanındaki elektronların proton tarafından yakalanması gösterildi.
Bu keşif sayesinde ksenon izotopunun doğrudan gözlemlenmesi ve radyoaktif bozunumunun izlenmesi mümkün hale geldi. Araştırmacılar, bunun daha önce yaşanmadığını söylüyor.
Fen Fakültesi Dekanı Curt Breneman, konuyla ilgili olarak yaptığı açıklamada “Bu keşif, karanlık maddenin temel özellikleriyle ilgili bilgimizin sınırlarını genişletecek.” ifadesini kullandı.
