Güneşten Bize Her Gün Karanlık Yarı Manyetik Akış Oluyor!

Şimdiye kadar, fizikçiler karanlık, görünmez dünyayı (uzayı) oluşturan parçacıkların izlerini bulamadılar. Görünmez bir madde evrene yayılır, yıldızların ve galaksilerin yollarını değiştirir.
Bu sözde karanlık madde yerçekimi kuvveti uygular, ancak asla ışıkla etkileşime girmez. Kimse ne yaptığını bilmiyor ve şimdiye kadar ne yaptığı tespit edilemedi. Ancak yeni bir teori nihayet karanlık maddeyi test etmenin bir yolunu sağlayabilir.

İlgili: Karanlık Madde Nedir
Kaliforniya Üniversitesi’nden teorik fizikçiler olan Davis’in, 6 Haziran’da Granada, İspanya’daki Planck 2019 konferansında yaptığı bir sunumda karanlık maddenin garip yarı manyetiklerden oluşmuş olabileceğini öne sürdü. Ve gerçekten güçlü (henüz varolmayan) bir elektron mikroskobu kullanırsak, onların tespit edilebileceğinide ekledi.
Fakat tüm fizikçiler böyle düşünmüyor olabilir.
Frankfurt ileri araştırmalar Enstitüsü ‘nde bir araştırma görevlisi olan Sabine Hossenfelder,” Bence düzgün, ama çok umut verici değil ” dedi. “Karanlık maddeyi oluşturduğunu söyleyebileceğiniz sonsuz sayıda parçacık var ve bu sadece bir tanesi’’ diye ekledi.
“Bu parçacıkların her biri için çok sayıda hesaplama yapabilir, bu kağıtlar yayınlanabilir ve deney yapma düşünebilir, daha sonra finansman elde etmeye çalışabilirsiniz” dedi. “Eğer gerçekten şanslıysanız, birisi sizin yerinize deneyinizi yapacak – ki o da hiçbir şey bulamayacaktır.”

Karanlık madde arayışı

Teoriler karanlık maddenin var olduğunu tahmin etse de, neye benzediğine ya da neyden oluştuğuna dair hiçbir fikrimiz yok.. Bir zamanlar karanlık maddenin utangaç bir parçacık yani bilinen adıyla Zayıf Etkileşimli Masiv Parçacık’tan (WIMP)¹ olduğu yönünde güzel bir hikaye vardı, dedi. Kaliforniya Üniversitesinden yeni çalışmanın ortak yazarı fizik profesörü John Terning.
İlgili Makale: Karanlık Madde Hakkında 10 İlgi Çekici Teori
Yıllardır, bilim adamları güçlü parçacık hızlandırıcıları kullanarak bu yavaş, enerjisiz (boş) parçacıkları aradılar. Ancak zaman geçtikçe, fizikçiler giderek daha fazla WIMP adayı dışladı – ve popüler fikir düşüşe geçti. Terning, “son 10 yıldır insanlar WIMP dışındaki diğer olasılıkları düşünüyor” diye bu fikri tamamen dışlamadı.
Başka bir teori, karanlık maddenin aslında ışık parçacıklarından veya fotonlardan oluştuğunu önermektedir.
Terning, ‘’Görebildiğimiz sıradan fotonlara ek olarak, göremediğimiz bazı fotonlar da olabilir ” dedi. Bu sözde “karanlık fotonlar”, kütleye sahip. Ancak elektronlardan daha hafif olan varsayımsal parçacıklardır. Koyu fotonlar, normal fotonlarla-oldukça zayıf olsa da-etkileşime girer.

Bu yeni çalışmada, Terning ve doktora sonrası araştırmacısı Christopher Verhaaren bu teori üzerine inşa edilmiş ve karanlık maddenin de karanlık yarı manyetikten olabileceğini önermiştir. Bu varsayımsal yarım manyetikler, uzun süredir aranan monopollerin karanlık versiyonları veya sadece tek bir direğe sahip mıknatıslar olurdu, fizikçi Paul Dirac ilk olarak 1930’larda önerdi. (yıllardır yapılan aramaya rağmen, kimse henüz doğada onlar için herhangi bir kanıt bulamadı.)
Dirac sadece monopolleri önermedi; aynı zamanda bir monopol etrafında hareket eden bir elektronun manyetik alanından etkileneceğini önerdi. Yani, Terning ve Verhaaren’in teorisi doğruysa ve bu yarım mıknatısların karanlık versiyonları evrende bir yerde gizliyse-ve eğer bu karanlık yarım mıknatıslar Dirac’ın dediği monopol gibi davranırsa-elektronların yollarında ince ipuçları bırakırlar
Karanlık monopoller varsa, elektronlar tarafından emilmeden önce düzenli fotonlara dönüşebilen karanlık fotonlar yayarlar, dedi Terning. Bu etkileşim, elektronların rotayı biraz döndürmesine veya değiştirmesine neden olur ve Aharonov-Bohm etkisi adı verilen bir girişim deseni üretir. (Elektronlar sadece parçacık değil, aynı zamanda dalgalardır ve bir girişim paterni, elektronun “dalga denklemindeki” zirveler ve vadiler birbirini eklediğinde veya iptal ettiğinde ortaya çıkar ve bir dizi paralel ışık ve karanlık çizgi oluşturur.) Terning ve Verhaaren, elektron mikroskopları kullanarak elektron girişim modellerinde bu çok hafif değişimi tespit edebileceklerini önermektedir.

Güneş Heyecanı

Karanlık madde varsa, içimizdeki ve çevremizdeki — dahil olmak üzere ve herhangi bir elektron ışını mikroskop etrafında biz bunu tespit etmek istiyoruz. Ancak karanlık maddeyi elektronların pertürbasyon² yoluyla tespit etmek için, karanlık maddeyi oluşturan garip yarım mıknatısların yeterince güçlü bir manyetik alana sahip olması gerekir. Bu, bu yarım mıknatısların çok fazla enerjiye sahip olması gerektiği anlamına gelir.
Monopollerin Güneşin etrafından geçmesinin çok heyecan verici olduğunu çünkü o esnada enerji kazandığını ardından Dünyaya doğru yol alabileceğini söyledi Terning.
Günde bu heyecanlı monopollerden yaklaşık beşinin, önerilen elektron ışını mikroskobunun büyüklüğünde bir şeyden geçeceğini tahmin ediyor. “Bu kötü değil çünkü her zamanki WIMP dedektörleri yılda beş olay olursa mutlu olurdu” dedi.

Ek olarak, karanlık yarı manyetiklerin neden olduğu faz değişikliği onu olduğundan ince yapar ve onu tespit edebilmek için yüksek çözünürlüklü elektron-ışını mikroskopa ihtiyacımız var- ama şu anda elimizdekilerle bunu yapmamız mümkün değil. Terning, bu elektron mikroskobunun şu anda var olanlardan beş kat daha büyük bir çözünürlüğe sahip olması gerektiğini söyledi.
Her halükarda yapacağımız iki şey var ya oturduğumuz yerden yeni teoriler üretip karanlık maddenin bize gelmesini bekleyeceğiz ya da bu işi gerçekten isteyen meraklı insanlarla araştırmaya devam edeceğiz, dedi Terning.
Karanlık maddenin çeşitli rakip teorileri bize erken evrenin nasıl oluştuğuna dair tamamen farklı hikayeler anlatırdı, dedi. Dahası, karanlık maddenin gerçekte ne olduğunu anladığımızda— ister hafif ister ağır parçacıklar olsun-belki insanlar, Dünya’da karanlık madde fabrikaları açmaya başlayabilir. “Çok hafifse, kendi karanlık maddenizi üretmek için fazla enerjiye ihtiyacınız yoktur.”
Weakly Interactıng Massive Particle (WIMP)¹ = Zayıf etkileşimli masiv parçacık
Pertürbasyon teorisi², tam olarak çözümlenemeyen bir problemin, bu probleme bağlı başka bir problemden yola çıkılarak yaklaşık bir çözüm elde etmek için matematiksel metotlar içeren teoridir.