كاشف يعمل بالأرجون السائل بحث عن جسيمات المادة المظلمة، لكنه لم يعثر سوى على ذرات غبار.
📄 معروضة نسخة «بسيط» — «متقدم» غير جاهزة بعد. أضفه إلى المفضّلة للمساعدة في تسريعها.
في أعماق منجم كندي، يوجد برميل يحتوي على 3269 كيلوغرامًا من الأرجون السائل، وهو سائل شفاف يشبه الماء شديد البرودة. هذا البرميل هو كاشف DEAP-3600، ومهمته اصطياد جسيمات المادة المظلمة التي يُعتقد أنها تخترق الكون بأكمله، لكنها بالكاد تتفاعل مع المادة العادية.
خلال 790.8 يومًا من المراقبة، لم يسجل الكاشف أي إشارة مقنعة من المادة المظلمة. لكنه التقط العديد من الإشارات الكاذبة الناتجة عن ذرات غبار متناهية الصغر تطفو في الأرجون. تُصدر هذه الذرات جسيمات ألفا، يظنها الكاشف أنها الجسيمات المطلوبة. وللتمييز بينهما، استخدم العلماء ثلاث خصائص: طاقة الحدث، وشكل نبضة الضوء، والمكان الذي وقع فيه الحدث.
المادة المظلمة لا تصدر ضوءًا ولا تعكسه، ولا يمكن رصدها إلا من خلال تأثيرها الجاذبي. لذلك تُخفى الكواشف في أعماق الأرض لاستبعاد الأشعة الكونية.
التحليل الجديد سمح باستبعاد بعض نطاقات الكتلة لجسيمات المادة المظلمة. على سبيل المثال، بالنسبة لكتلة مقدارها 100 GeV (أي أثقل بحوالي 100 مرة من البروتون)، بلغ الحد الأعلى لاحتمال التفاعل مع نواة الأرجون 3.4 × 10⁻⁴⁵ سم². هذا صغير بشكل لا يصدق: إذا تخيلنا نواة الأرجون بحجم ملعب كرة قدم، فإن جسيم المادة المظلمة يجب أن يصيبها بدقة تصل إلى ملليمتر حتى يترك أثرًا.
ذرات الغبار هي العدو الرئيسي لمثل هذه التجارب. يمكن لذرة غبار واحدة أن تولد مئات الإشارات الكاذبة، وقد اضطر العلماء إلى تطوير طرق خاصة لاستبعادها.
هذه النتيجة لا تغلق باب البحث، لكنها تضيّق المنطقة التي يمكن أن تختبئ فيها المادة المظلمة. سيكون الجيل القادم من الكواشف أكبر وأنقى، وربما في يوم من الأيام سيتمكن برميل الأرجون من التقاط الجسيم المراوغ.