Karanlık Maddeye Bir Adım Daha

California Üniversitesi’nden iki teorik fizikçi gizemli karanlık madde için yeni bir aday ve onu tespit etmek için de yeni bir yöntem sundular.

Bilinen evrenin yaklaşık % 85’ini maddenin iki teorik formu olan karanlık madde ve karanlık enerjinin oluşturduğu düşünülüyor. Direkt olarak tespit edemesek de uzayı incelediğimizde karanlık maddenin varlığına dair birçok kanıt görebiliriz. Uzak galaksilerin şeklini belirleyen çekim gücü ve evrenin genişlemesi üzerindeki etkileri onun varlığını fark etmemize yol açan şeyler.

Fizikçilerin çoğu karanlık maddenin henüz keşfedilmemiş bir parçacık olduğuna inanıyor. Uzun süre en uygun aday WIMP adı verilen Zayıf Etkileşimli Büyük Kütleli Parçacık olarak görülüyordu; ancak bütün çabalara karşın tespit etmek için düzenlenen deneylerde henüz WIMP’lere rastlanamadı.

John Terning, Christopher B. Verhaaren tarafından sunulan bilimsel yayında iki araştırmacı buna karşı “karanlık elektromanyetizm” fikrini ortaya attılar. Bu fikir “karanlık foton” adı verilen bir parçacığın olduğu ve bildiğimiz fotonlarla zaman zaman etkileşime girdiği üzerine. İkilinin sunduğu esas ilginç nokta, bu karanlık fotonlarla etkileşim halindeki karanlık manyetik monopoller fikri.

Makroskopik dünyada, mıknatısların her zaman kuzey ve güney olmak üzere iki kutbu vardır. Monopol, mıknatısın tek ucu gibi hareket eden bir parçacıktır. Monopoller, kuantum teorisi ile ortaya konulabilse de, hiçbir deneyde gözlenmedi. Bilim insanları, teoride elektronların ve fotonların monopollerle etkileşime girdiğini öngördüğü gibi, karanlık monopollerin de karanlık fotonlarla ve karanlık elektronlarla etkileşime gireceğini ileri sürüyorlar.

Fizikçi Paul Dirac, bir monopole yakın dairede hareket eden bir elektronun dalga fonksiyonunda bir faz değişikliği olacağını öngörmüştü. Elektronlar kuantum teorisine göre hem parçacık hem de dalga olarak bulunduğundan, aynı elektron, monopolün her iki tarafından da geçebilir ve bunun sonucunda diğer tarafta çok az faz dışı olacaktır.

Terning ve Verhaaren ise yakınından geçerken elektronların fazında oluşturduğu sapma yüzünden karanlık monopollerin de tespit edilebileceğini savunuyor. Bunun karanlık parçacıkları tespit etmenin bir yolu olduğu düşünülüyor.

Terning, “Bu yeni bir tür karanlık madde, ancak aynı zamanda onu aramak için yeni bir yol anlamına geliyor.” dedi.

Teorik olarak, karanlık madde parçacıkları sürekli içimizden geçmekte. Terning ve Verhaaren’in modelinde tespit edilebilir olmak için, monopollerin Güneş tarafından uyarılması gerekiyor.

Öte yandan, öngörülen faz kayması aşırı derecede küçük ve bunu tespit edebilecek teknoloji henüz elimizde bulunmuyor. Fakat yerçekimi dalga deneyi ilk önerildiğinde, bunu uygulayacak teknoloji de mevcut değildi; zaman içinde bu seviye yakalandı.