Kaliforniya Üniversitesi’nden fizikçi Hai-BoYu gibi bir bilim adamlarından oluşan uluslararası bir ekip, karanlık maddenin normal madde ile nasıl etkileşime girebileceğine dair koşulları araştırdı. Bu çalışma karanlık madde parçacığını tanımlamaya ve Dünya’da tespit etmeye yardımcı olabilecek. Karanlık madde – uzayda olmayan boşluklu malzeme – evrendeki maddelerin yüzde 85’ini oluşturmaktadır. Normal maddenin aksine, karanlık madde ışığı algılamaz, yansıtmaz veya yayarak algılamayı zorlaştırır.  Fizikçiler karanlık maddenin var olduğunu ve görünür madde üzerindeki yerçekimsel etkisinin olduğunu tespit etti. Ancak tespit edemedikleri durum karanlık maddenin sıradan madde ile nasıl bir etkileşime sahip olduğu. Karanlık maddenin doğrudan tespiti için yapılan araştırma, deneysel odak, WIMP’ler üzerinde ya da karanlık parçacıkları meydana getirdiği düşünülen hipotetik parçacıkların zayıf etkileşimli kütlesel parçacıkları üzerinde yapıldı. Yu’nun uluslararası araştırma ekibi, konuyla ilgili WIMP paradigmasına karşı çıkacak farklı bir teoriyi ortaya attı.

Ekip, kendisiyle etkileşime giren karanlık madde modeli veya galaktik dönme eğrilerinde gözlemlenen çeşitliliği açıklayabilen SIDM teorisi üzerinde duruyor.  İlk olarak 2000 yılında bir çift seçkin astrofizikçi tarafından önerilen SIDM, 2009’da başından beri hem parçacık fiziği hem de astrofizik topluluklarında popüler oldu.  SIDM kısmi olsa daYu ve arkadaşlarının yaptığı işlere yardımcı oldu. 2016 ve 2017 yıllarında Çin’de yapılan Pandax II deneyinde karanlık madde parçacıkları sıvılaştırılmış yüzeyle çarpıştırılınca iki eşzamanlı sinyal elde edildi. Bunlardan birisi fotonlar, diğeri ise elektronlardır.

Yu, PandaX-II’nin karanlık maddenin normal maddeyle “yani” proton ve nötronlarla etkileşime girdiğini varsaydı. Bu etkileşim yerçekimi etkileşiminin dışındadır. Sadece yerçekimi etkileşimi yeterli olmayacaktır. Araştırmacılar daha sonra bu etkileşimi tanımlayan bir sinyal aradı. Ek olarak, PandaX-II karanlık madde ve normal madde arasındaki etkileşimlere aracılık eden “aracı parçacık” ı, WIMP paradigmasında bulunan aracı parçacıktan çok daha az kütleye sahip olduğunu varsayıyor. Yu’nun, WIMP paradigması bu aracı parçacığın çok ağır olduğunu varsayıyor.  Yaklaşık olarak bir protonun kütlesinin 100 ila 1000 katı. Astrofizik gözlemlerde, tüm tahminlerini görmüyoruz.

Diğer taraftan, SIDM modelinin arabulucu parçacığın kütlesinden yaklaşık 0.001 katı büyüklükte olduğu varsayılıyor. Karanlık madde parçacığı, cüce gökadalardan galaksi kümelerine kadar olan astrofiziksel gözlemlerden çıkarılmıştır.Dünyanın en hassas doğrudan algılama deneylerinden biri olan PandaX-II, karanlık madde partikülü tespit edildiğinde SIDM modelini doğrulamak için kullanıldı. Parçacık fizikçilerinin karanlık maddeyi anlama girişimleri henüz laboratuvardaki karanlık madde için kesin kanıtlar sağlamıştır. Karanlık madde parçacıklarının sıradan maddeyle etkileşimi, modern fiziğin kutsal mezarlarından biridir ve karanlık maddenin temel parçacık özelliklerini anlamada en iyi umudu temsil etmektedir.Geçtiğimiz on yıl boyunca, SIDM’de bir dünya uzmanı olan Yu, karanlık maddenin parçacık özelliklerini astrofiziksel verilerden anlamanın yollarını arayarak parçacık fiziği ve kozmolojiyi bir araya getirme çabasına girişti. Bilim insanları karanlık maddenin etkileşimiyle ilgili verileri ve karanlık maddenin doğasını incelemeyi sürdüreceklerini açıkladı.

Kaynak: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/07/180713093545.htm

Kaynak: http://beyinsizler.net/karanlik-madde-siradan-madde-ile-nasil-etkilesir/