Süper Akışkanlı Dedektörler - Bitkiler Alemi, Gezi Rehberi, Nasıl Çalışır -

Süper Akışkanlı Dedektörler

/ 13 Aralık 2017 / 48 / yorumsuz

Süper akışkanlı helyum dedektörü karanlık madde bulmamıza yardımcı olabilir mi?

Her ne kadar gördüğümüz ve etrafımıza dokunan her şeyi oluştursa da, sıradan madde yalnızca evrenin kütlesinin yaklaşık yüzde 15’ini oluşturur. Diğer yüzde 85’lik karanlık madde, sıradan maddeyle etkileşime girmeyen ve bunu doğrudan algılamak için elimizden geleni yaptığımız uzak teorik bir madde olduğuna inanılıyor. Şimdi, Brown Üniversitesi’nden fizikçiler, süperakışkan bir helyumu kullanan, karanlık madde bulmanın yeni bir yolunu deniyorlar.

Karanlık madde elektromanyetik kuvvetle etkileşime girmez, yani absorbe etmez, yansıtmaz veya ışığı yaymaz. duyuyor, koklayabiliyor veya karanlık maddeyi algılayamazsak, doğaldır: orada olduğunu nereden bileceğiz? Varlığı yerçekimsel etkileri ile hissedilir ve eklediği fazladan kütle, yıldızların ve galaksilerin hareketleri, yerçekimi lensingi ve evrenin nasıl geliştiğine dair bazı delikler oluşturmasına yardımcı olur.

Karanlık madde doğrudan tespit edilemediğinden bunun yerine dolaylı olarak öğrenmek için deneyler yapılmaktadır. Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’ndaki parçacık çarpışmalarda üretilebilir . Oluşturulan herhangi bir karanlık madde, enerji ve momentumun yerini alacak ve bilim adamlarının bu kayıp enerjiyi ve momentumu haritalaması yoluyla kimliği belirleyebileceklerdi . Nevada Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, yörüngede ve yerde yörüngedeki atom saatleri arasındaki senkronizasyonu takip ederek Dünya üzerinde süpürülen karanlık dalgaları izlemeye çalışıyorlar .

En zorlu testlerden biri olan Large Underground Xenon (LUX) deneyi, geçen yıl sona erdi. LUX, doğal radyasyona maruz kalmayı azaltmak için 1 kilometre (1.6 km) yer altında kurulu bir ksenon gazı küveti içeriyordu. Fikir, nadiren de olsa, karanlık bir madde parçacıklarının ksenon parçacıklarından birine çarpması durumunda, çarpışmadan gelen küçük dalgalanmalar saptanabilir olmalı. Maalesef, böyle bir olay olmadı.

Karanlık maddenin bulunmaması, testin son olduğu anlamına gelmez; bunun yerine, karanlık maddenin sahip olabileceği kitleleri daraltmaya yardımcı olur. Karanlık madde “parçacıkları”, bir cüce gezegen kadar büyük bir kitleye sahip olabilse de LUX, kitleleri bir protonunkinden beş kat daha fazla arıyordu.

Detektörünün nasıl çalıştığını gösteren bir diyagram: karanlık bir madde parçacığı helyum atomuna çarptığında, süper akışkan yoluyla dalgalar oluşturur ve helyum atomlarını yukarıdaki vakuma atar ve ardından sinyali yükseltmek için bir dizi iğne ile iyonize edilir

Yapmak istediğimiz, hassasiyeti kütle olarak üç veya dört derece arttırmak ve daha koyu renkli madde parçacıklarının çok daha hafif olmasını araştırmaktır.”
Bunu yapmak için, yeni sistem ksenon yerine bir süper akışkan helyum deposu kullanıyordu. Düşünme, tanktaki atomların çekirdeği, gelen karanlık madde parçacıklarından daha büyükse, karanlık madde, dedektör parçacıklarına zarar vermeden sıçrayacaktır. Xenon çekirdeği yaklaşık 100 proton kütlesi olduğundan, gelen bir parçacığın hafif olabileceğini ve hala keşfedilebileceğini sınırlar. Bununla birlikte, Helyum, sadece dört proton kütlesi içeren nükleer bir kütleye sahiptir ve duyarlılığını daha hafif parçacıklara yaymaktadır.

Aslında Brown araştırmacıları, tasarımlarının önceki deneylerin elde edebileceğinden 1,000 ila 10,000 kat daha hafif parçacıkları bulabileceğini söylüyor. Helyumun kullanılması da geliştirmenin yalnızca bir parçasıdır: alet akıllıca sadece bir atomdan gelen bir sinyali yükseltmek için tasarlanmıştır.

Karanlık bir madde parçacığı helyum atomuna çarparsa, fononlar ve rotonlar olarak adlandırılan ses dalgası benzeri uyarıları yaratır. Bunlar, yüzeye ulaşıncaya kadar süper akışkanla engellenmeden hareket ederler ve helyum atomlarını sıvının üzerindeki vakum içine salarlar.
Bir dizi küçük, pozitif yüklü metal iğne beklemektedir ve helyum bunlardan birine yaklaştığında, bu atomu pozitif yüklü bir helyum iyonu haline getirir. Zekice kısım, her ikisi de şimdi pozitif yüklü olduğu için, iyon bir kalorimetreden kolayca algılanabilmek için yeterli enerjiyle kapanarak uzaklaştırılır.

Araştırmanın ortak yazarı Humphrey Maris, “Bu iğnelere 10.000 volt koyarsak, o iyon giderek 10.000 voltla uçar” diyor. Sistem hala bu aşamada yalnızca bir öneri ve araştırmacılar, çalıştırılmadan önce, süper akışkan helyumun dinamikleri ve bunların iğne iyonlaşma fikrinin nasıl işleyebileceğini denemeleri gerektiğini söylüyorlar.

Benzer Konular
Kütle Metan Rezervuarının Kökeni Tanımlandı.
Okyanus Kayalarında Metan Kaynağı Bulundu. Yeni bir araştırma, organik madde içermeyen kimyasal reaksiyonların oluşturduğu metan gibi abiyotik metan oluşumunun kanıtıdır. Dünya’da ve evde olmayan gazların bile diğer gezegenlerde ve aylarda..
İnternet İnsanların Beynini Nasıl Değiştiriyor?
İnternet Beyni Nasıl Değiştiriyor. Uluslararası bir araştırma ekibi, İnternet’in beynimizdeki değişiklikleri yansıtabilecek olan belirli biliş alanlarında akut ve sürekli değişiklikler üretebileceğini ve dikkatimizi etkileyebileceğini tespit etti. Dünyanın önde gelen araştırmacıları,..
Araştırmacılar Bisiklet Kullanabilen Hibrit Çip Geliştirdiler
Araştırmacılar Otonom Bisiklet Kullanabilen Hibrit Çip Yaptılar Biri Singapur’da, biri de ABD’de bulunan bir ekip, bağımsız bir bisikleti kontrol edebilecek bir hibrit çip ürettiler. Modern bilgisayar bilimlerinde, kullanılacak olan çip..
Antarktika’nın Buzundaki Yaşam Belirtileri
Antarktika’nın buzundaki yaşam insan hastalığını yansıtıyor Yaklaşık 35 milyon yıl önce başlayan ve günümüzdeki buzlu halini ortaya çıkaran Antarktika’yı çevreleyen Güney Okyanusu’nun soğuması, on yıllardır hızlı adaptasyonu tetikleyen klasik bir..
Sivrisinekler İnsan Terini Nasıl Koklarlar.
Sivrisinekler İnsanları Neden Isırır? Sivrisineklerin avlarını nasıl kokladıklarını anlamak, onlara karşı nasıl daha iyi savunma yapacaklarını anlamak için çok önemlidir. Araştırmacılar, özellikle Zika’nın yayılmasından ve dang hummasından sorumlu olan Aedes..
Yaratıcılıkta Yapay Zekanın Geleceği
Yapay Zekada Sonradaki İlerleme Nedir? Araştırmacılar 1980’li yıllardan beri temel teknolojisini sinir ağlarında kullandı ve bugün AI olarak düşündüğümüz şeylerin çoğunu değiştirdi. Ve şimdi, büyük veri ve büyük bilgi işlem..
Kelebekler Sadece Karıncaları Mı Sever.
Kelebekler Neden Sadece Karıncaları Sever. Kırmızı kraliçe evrim teorisi, birlikte gelişen türlerle mücadele etmek için sürekli olarak uyum sağlamak zorunda olan organizmalarla ilgilidir. Öte yandan, kırmızı kral hipotezi, ortaklarına çok..
Gelecekte Bilgilere Nasıl Erişim Sağlayacağız
Gelecekte İnsan Beyni Bilgilere Nasıl Erişim Sağlayacak Sadece belirli bir konuyu veya soruyu düşünerek, dünyadaki bilgiye ve yapay zekaya anında erişebilecek bir teknoloji hayal edin. İletişim, eğitim, iş ve bildiğimiz..
Pillerde Kapasitans Gizemi Çözüldü.
Perovskite Güneş Pillerinde Negatif Kapasitans Gizemi Çözüldü. Rekabet eden mevcut ince film güneş pillerinin eşiğinde, perovskite güneş pilleri, yüksek verimlilik ve düşük maliyetle ideal bir güneş hücresi oluşturuyor gibi görünmektedir...
Fizik Ve Atomların 3 boyutlu yansımaları
Atomlar Ve fizik Nasıl Bir Bakış Açısı Sunuyor Bu günlerde, filmler ve video oyunları, 2 boyutlu ekranlarda giderek daha gerçekçi 3 boyutlu görüntüler oluşturuyor ve izleyicilere başka bir dünyaya bakma..
Enzimlerin Vücudumuza Faydaları
Enzimler Nedir? Enzimler özel protein türleridir. Tüm proteinler gibi, enzimler de amino asit dizilerinden yapılır. Enzimin işlevi, amino asitlerin dizisi, amino asitlerin tipleri ve dizenin şekli ile belirlenir. Enzimler ne..
Al İşaret Dilini Öğretebilir Mi?
AI, İşaret Dilini Öğrenmenize Nasıl Yardımcı Olabilir? İşaret dillerinin öğrenilmesi kolay değildir ve öğretilmesi daha da zordur. Sadece el hareketlerini değil aynı zamanda ağızları, yüz ifadelerini ve vücut duruşunu anlam..
Damlalardan Renkler Oluşurmu?
Damlacıklardan yansıyan Renkler İnsanlar yüzyıllar boyunca renk yapmanın daha iyi yollarını araştırarak, çoğu zaman ilham almak için doğaya yöneldiler. Sanatta ve giyimde kullanılan en eski renkler, doğal olarak ortaya çıkan..
Ağaç Halkalarından İklimi Anlayabilirmiyiz?
Ağaç Halkaları Neyi İşaret Eder? Dünyanın ikliminin nereye yöneldiğini görmek için, nerede olduğunu görmek zorundayız – ve yeni bir San Francisco Eyalet Üniversitesi çalışması daha net bir resim sundu. Çalışma,..
Bilim Toplu Niyeti Doğrular Mı?
Bilim Ve Niyet Arasındaki Bağlantı Nedir? Düşünce, niyet ve duygu fiziksel dünyayı etkileyebilir mi? Birçok insan yapabileceğine inanıyor, ancak bu fikri test etmek ve ölçmek için bilimsel modeller çoğu zaman..

Yorum yaz

Aşağıdaki Boş Yeri Doldurun *Captcha loading...