LUX-ZEPLIN deneyini yürüten fizikçiler, bilinen arka plan sinyalleriyle açıklayamadıkları tek bir parçacık etkileşimi bildirdi. Sonuç, projenin karanlık maddeye dair ürettiği en güçlü ipucu; ancak bir keşif niteliği taşımıyor.
Karanlık madde evrendeki kütlenin yaklaşık %85'ini oluşturuyor ancak kimse onu doğrudan tespit edemedi. LZ olarak bilinen LUX-ZEPLIN, zayıf etkileşimli büyük parçacıkları (WIMP) aramak için inşa edilmiş dünyanın en hassas dedektörlerinden biri.
Bir mil aşağıda tek bir parlama
Dedektör, Güney Dakota'nın Black Hills bölgesinin yaklaşık bir mil altında, Sanford Yeraltı Araştırma Tesisi'nde gömülü bir tankta yedi ton sıvı ksenon barındırıyor. Üstteki kaya onu kozmik ışınlardan koruyor ve ksenon son derece sessiz tutuluyor, böylece nadir bir çarpışma öne çıkıyor.
Açıklanamayan olay 16 Haziran 2023'te öğleden sonra 3:22'yi 39 saniye geçe kaydedildi. Yeni bir analiz, bunu sıradan maddeye atfetmeyi zor buldu.
Olay karanlık maddeden geldiyse, arkasındaki WIMP en az 200 gigaelektronvolt, yani protonun kütlesinin 200 katından fazla bir kütleye sahip olurdu.
Neden henüz keşif değil
Analiz 2,6 sigma'ya ulaşıyor. Bu, olayın bilinen arka planlarla açıklanma olasılığının yaklaşık %0,5 olduğu anlamına geliyor. Fizikçiler bir şeye keşif demeden önce 5 sigma anlamlılık, yani yanlış sinyal olasılığının yaklaşık 3,5 milyonda bir olmasını gerektiriyor.
Tek olayları yorumlamak da zor. Bir dedektör, yeni fizikle hiç ilgisi olmayan nedenlerle — eser kirlilikten sıradan etkileşimlerin nadir bir birleşimine kadar — olağandışı bir parlama kaydedebilir.
Ekip sonucu Japonya'daki 2026 TeV Parçacık Astrofiziği konferansında sundu ve Physical Review Letters'a bir makale gönderdi.
Daha fazla veri ne anlama gelir
LZ hâlâ veri topluyor. Daha fazla maruz kalma süresi, gerçek bir sinyalin tekrarlanma olasılığını artırıyor; bu da karanlık maddeyi gürültüden ayırmanın en temiz yolu. Araştırmacılar bir sonraki veri yayınının bu ipucunun ayakta kalıp kalmayacağını belirleyeceğini söylüyor.
Diğer deneyler farklı teknolojilerle aynı hedefi kovalıyor ve birden fazla dedektörden doğrulanmış bir sinyalin göz ardı edilmesi çok daha zor olurdu.