البدء بالبحث عن الفوتونات القاتمة

باشر علماء فيزياء صينيون، يعملون في China Dark Matter Experiment (CDEX)، بالبحث عن جزيئات افتراضية تسمى الفوتونات المظلمة.

وتعتبر هذه الجزيئات المرشحة الرئيسية للعب دور المادة المظلمة. وتمكنت المجموعة العلمية الصينية، من الكشف عن الخصائص المحتملة للجسيمات الغامضة، والتي ستساعد في العثور عليها في المستقبل.

ونشرت مجلة Physical Review Letters، مقالة تضمنت نتائج العمل العلمي. وجاء فيها أن المجموعة العلمية، استخدمت للبحث عن الجسيمات، وحدة تجريبية في مختبر CJPL موجود تحت الأرض على عمق 2.4 ألف متر. وتتكون الوحدة من ثلاث سلاسل من كاشفات الجرمانيوم مع ثلاثة عناصر محاطة بقشرة نحاسية منظفة بسماكة 20 سم ، والتي تحمي من الإشعاعات الخلفية. وتم غمر هيكل الوحدة كلها في النيتروجين السائل للحفاظ على درجة حرارة منخفضة.

إقرأ المزيد

لماذا يتحول مذنب إلى كويكب؟

إذا كانت الفوتونات المظلمة موجودة، فإن إحدى طرق اكتشافها تعتبر، التفاعل مع كاشفات الجرمانيوم في عملية مشابهة للتأثير الكهروضوئي بمشاركة جزيئات الضوء العادية. يمكن أن تكون الشمس بالذات، هي مصدر الفوتونات المظلمة، وأن الجسيمات ذات الكتلة المنخفضة حوالي 100 إلكترون فولت تشكل المستوى الأدنى من حد الكشف للوحدة التجريبية.

قام الباحثون بتحليل البيانات، التي تم جمعها من فبراير 2017 إلى أغسطس 2018. على الرغم من عدم العثور على إشارات تشير إلى وجود الفوتونات المظلمة، فلقد تمكن العلماء من اكتشاف بعض خصائص جزيئات الضوء للمادة المظلمة ، بما في ذلك معايير خلط الفوتونات وكيفية تفاعلها مع المادة العادية.

في المستقبل، يخطط العلماء لتحسين مواصفات الوحدة التجريبية، عن طريق استخدام مولد تبريد أكبر مع النيتروجين السائل بحجم 1.7 ألف متر مكعب وكاشفات جرمونية إضافية تزن حتى 100 كيلوغرام.

المصدر: لينتا .رو