بدأ العلماء في مشاهدة بريق البلورات في التسعينيات. تألقت هذه البلورات أكثر في الصيف ، والتي أخذها الباحثون كدليل على المادة المظلمة. تشير أبحاث جديدة إلى أن هؤلاء العلماء ربما كانوا على خطأ.
لدى العلماء سبب وجيه للاعتقاد بوجود مادة مظلمة - أن هناك بعض الأشياء غير المرئية التي تجذب كل شيء بجاذبيتها ولكن هذا غير مرئي لتلسكوباتنا. لكنهم لا يعرفون ما تتكون هذه المادة المظلمة في الواقع. لدى الفيزيائيين بعض التخمينات. لكن الباحثين لم يروا أي دليل مباشر يشير إلى أن أي تخمين معين صحيح ، باستثناء واحد محتمل: كاشف واحد في إيطاليا تألق في الشتاء أكثر من الصيف ، ملمحًا إلى أن نموذجًا معينًا من المادة المظلمة كان صحيحًا. ولكن الآن ، فشلت تجربة جديدة تحاول تكرار دورة التألق السنوية في تحقيق نتائج مهمة ، مما يشير إلى أن أدلة المادة المظلمة للكاشف الإيطالي خاطئة على الأرجح.
ها هي الصفقة: تنص إحدى النظريات الشائعة للمادة المظلمة على أن المادة تتكون من جزيئات تسمى "الجسيمات الضخمة التي تتفاعل بشكل ضعيف" أو "WIMPS". هذه WIMPs ستكون جزيئات ثقيلة غير موصوفة في النموذج القياسي للفيزياء ، على الرغم من أنها من المحتمل أن تكون شركاء فائق التناظر لجسيمات النموذج القياسي. سوف تستخدم WIMPs جاذبيتها لجذب جزيئات أخرى ، ونادرا ما تتفاعل معها خلاف ذلك.
بناءً على كيف يبدو أن المادة المظلمة تعمل على المادة الباعثة للضوء في الكون ، يعتقد الباحثون أن المادة تميل إلى التجمع في المجرات ، وتماسكها معًا. وهذا يعني أنه إذا كانت المادة المظلمة مصنوعة من WIMPs ، فينبغي أن تضرب المزيد منها الأرض في يونيو ، عندما يندفع كوكبنا نحو هالة المادة المظلمة في درب التبانة ، مما كان عليه في ديسمبر ، عندما يندفع كوكبنا بعيدًا عن تلك المنطقة. ، يبدو أن تجربة واحدة تدعم هذه الفرضية.
في مكان تحت الأرض في إيطاليا ، تحدق كاشفات الفوتون في بلورات يوديد الصوديوم طوال النهار والليل في الظلام ، بحثًا عن آثار الضوء. تتألق هذه البلورات عندما تتفاعل مع جزيئات أخرى ، وفي ذلك المكان المدفون - يسمى تجربة DAMA / NaI - ستكون WIMPs من بين الجسيمات الأخرى الموجودة حولها ، في وقت مبكر من أبريل 1998 ، بعد ثلاث سنوات فقط من بدء تجربة DAMA / NaI ، أفاد باحثون في دورية Physics Letters B أن البلورات بدت تضيء في الصيف أكثر من الشتاء. كان هذا بالضبط ما توقعه الباحثون لمعرفة ما إذا كانت المادة المظلمة تتكون بالفعل من WIMPs. في الآونة الأخيرة في عام 2017 ، أبلغ الباحثون الذين ينظرون إلى بيانات من تجربة DAMA / NaI 1995-2002 وتجربة DAMA / LIBRA المطورة ، والتي بدأت في عام 2003 ، أدلة على حدوث تحول سنوي في سلوك البلورات.
لكن هذه النتائج لم تصمد بشكل جيد للغاية في محاولات التكرار.
كاشف Xenon100 ، أيضًا في إيطاليا ، اصطاد بالمثل لـ WIMPs - على الرغم من أنه فعل ذلك بالتحديق في زينون ، وليس يوديد الصوديوم ، في غرفة مظلمة. بحلول عام 2010 ، كان من الواضح أن XENON100 لن يكتشف إشارة DAMA السنوية. ولم يسفر بحث آخر أكبر عن زينون ، هذا البحث في الصين ، عن أي نتائج في وقت سابق من هذا العام. ومع ذلك ، يبدو أن تجربة أخرى - تسمى CoGeNT ، ومقرها في مينيسوتا والاعتماد على قطعة واحدة من الجرمانيوم - تكرر إشارة DAMA السنوية.
لكن آخر الأخبار ليست جيدة بالنسبة لداما. نشر باحثون في كاشف Cosine-100 في كوريا الجنوبية يوم الأربعاء (5 ديسمبر) ورقة في مجلة Nature تفيد بأنهم لم يروا أي تحول سنوي في كاشفهم الأحدث والأكثر فخامة. هذا أمر مهم ، لأن مستشعرات ضوء Cosine-100 تشاهد قطعًا تحت الأرض من يوديد الصوديوم ، تمامًا مثل DAMA. لذلك إذا وجدت DAMA نتيجة حقيقية ، فيجب أن تظهر في Cosine-100 أيضًا.
"نتيجة هذا البحث مهمة ، لأننا وللمرة الأولى لدينا أجهزة كشف كبيرة من كريستال يوديد الصوديوم بحساسية كافية. منذ 20 عامًا لم يتم استنساخ هذا الادعاء المحتمل باستخدام نفس البلورات بشكل مستقل" Hyun وقالت سو لي المتحدثة باسم Cosine-100 في بيان.
لا يزال الباحثون لا يعرفون سبب الإشارة السنوية أو سبب ظهورها في DAMA وليس Cosine-100. لكن الفريق الكوري قال إنه يأمل أن تؤدي الترقية القادمة إلى كاشفه إلى ظهور بيانات أفضل للمساعدة في حل لغز المادة المظلمة وإشارة DAMA.
