Black Hills’in yaklaşık bir mil altında, Lead adlı Güney Dakota kasabasındaki bir altın madeninde, WIMP olarak bilinen teorik parçacıklar için bir arama çalışması sürüyor. WIMPler, (Zayıf Etkileşimli Büyük Parçacıklar) Evren’in toplam kütlesinin yüzde 80’inden fazlasını oluşturduğu düşünülen gizemli ve görünmeyen karanlık maddeyi açıklamak için çok büyük bir beklenti yaratacak parçacıklardır.
7 Temmuz’da Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı, karanlık madde parçacıklarından gelen sinyalleri bulmak için öncekinden en az 100 kat daha duyarlı olacak şekilde tasarlanmış yeni bir yeraltı dedektörü olan Lead’deki Sanford Yeraltı Araştırma Tesisi (SURF) ile Büyük Yeraltı Ksenon Deneyi’nin başarılı bir şekilde başladığını duyurdu.
UW–Madison Fizik Bilimleri Laboratuvarı fizikçileri, 2012’den beri LUX-ZEPLIN (LZ) deneyi üzerinde çalışıyor. PSL’den Jeff Cherwinka, LZ’nin baş mühendisi olarak görev yapıyor. LZ işbirliği, dünyanın dört bir yanından 35’in üzerinde kurum, 250 bilim insanı ve mühendisi içeriyor.
LZ deneyi için Cherwinka, dedektörün 3D modelleme tasarımına ve planlamasına, montajına ve dikkatli yerleştirilmesine katkıda bulunmuştur. Diğer PSL personeli imalat ve temizlikle uğraşmalarının yanı sıra çeşitli testleri gerçekleştirdi ve bazıları da eski madende, sahada ve yer altında çalıştı.
Cherwinka, personelin dedektörün işlevi için kritik olan ksenon sirkülasyon sistemi üzerinde de çok çalıştığını söylüyor. Sistemin kalbi, 10 ton çok saf sıvı Ksenon (Xenon) ile doldurulmuş iç içe iki titanyum tanktan oluşuyor. Bu sistem, araştırmacıların, kendi başına ışık yaymayan, ışığı absorbe etmeyen veya dağıtmayan karanlık maddeyi “görmesine” izin verebilir.
Gaz formundaki Ksenon, Dünya atmosferindeki en nadir elementlerden biridir. LZ, bir karanlık madde parçacığının bir Ksenon atomuyla çarpışması durumunda, sıvı ksenon odasında üretilen elektronlar tepesine doğru sürüklendiğinde ikinci bir ışık flaşının ardından hızlı, algılanabilir bir ışık flaşı üretecek şekilde tasarlanmıştır.
Toz parçacıkları radyoaktif olabileceğinden ve karanlık maddeyi tespit etmeyi zorlaştıran deneyde arka plan oluşturan hatırı sayılır miktarda radon gazı yayabileceğinden dolayı Cherwinka, ekibin dedektörü tozsuz tutmak için birçok önlem alması gerektiğini söylüyor. Bunun en büyük zorluklarından biri olduğunu açıklıyor, çünkü işçiler deney için bir kontaminasyon (bulaşma) riski oluşturuyor.
Haber Kaynağı: https://news.wisc.edu/underground-search-for-dark-matter-in-the-universe-relies-on-uw-expertise/
