چین صاحب بزرگ‌ترین و عمیق‌ترین آزمایشگاه «ماده تاریک»

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از نیچر، در زیر کو‌های «جینپینگ» واقع در جنوب غرب چین، در عمق دو هزار و ۵۰۰ متری زمین، عمیق‌ترین و بزرگ‌ترین آزمایشگاه زیرزمینی جهان مشغول فعالیت است.

این فضای عظیم منزلگاه دانشمندانی است که در کمین ماده تاریک هستند- ماده‌ای فرضی که گمان می‌رود ۸۰ درصد جرم کیهان را تشکیل می‌دهد.

آزمایشگاه زیرزمینی جینپینگ چین (CJPL) در سال ۲۰۲۰ افتتاح شد و فاز دوم آن موسوم به «جینپینگ ۲» در دسامبر ۲۰۲۳ عملیاتی شد. ظرفیت و عمق جینپینگ با گنجایش ۳۳۰ هزار متر مکعب، حتی از آزمایشگاه ملی «گران ساسو» (Gran Sasso) ایتالیا هم بیشتر است.

ماده تاریک همچنان یکی از رموز علم است. طبق ارزیابی فیزیکدانان، گرانش حاصل از ماده مرئی بسیار ضعیف است و نمی‌تواند مانع از پراکندگی کهکشان‌های سریع‌السیر شود. بنابراین، آنها فرض را بر این گذاشته‌اند که این ماده تاریک است که شبیه به چسبی نامرئی کیهان را در کنار هم منسجم نگه می‌دارد.

اگرچه فرض بر این است که ماده تاریک باید در همه جا وجود داشته باشد، این را هم می‌دانیم که مشاهده مستقیم آن دشوار است، زیرا گمان می‌رود که به سختی با مواد معمولی تعامل می‌کند و قادر به بازتاب، جذب یا ساطع کردن نور نیست. 

بهترین مکان برای مشاهده ماده تاریک زیر زمین است؛ چراکه لایه‌های صخره‌ای دستگاه‌های ردیاب را از آشفتگی پس‌زمینه در امان نگه می‌دارند که این شامل پرتو‌های کیهانی‌ای هم می‌شود که به شکل ذرات پرانرژی از فضا به زمین می‌بارند و سیگنال‌های ماده تاریک را در خود خفه می‌کنند.

تلاش برای ردیابی ماده تاریک روی سطح زمین درست مثل این می‌ماند که بخواهیم صدای کم رمق یک کودک را از میان جمعیتی که در یک استادیوم ورزشی فریاد می‌کشند، تشخیص دهیم.

در عمق دو هزار و ۵۰۰ متری، آزمایشگاه جینپینگ ۲ فقط به اندازه ۰.۰۰۰۰۰۱ درصد در معرض پرتو‌های کیهانی قرار می‌گیرد. دیوار‌های این آزمایشگاه هم با یک لایه محافظ عایق شده‌اند که ۱۰ سانتی‌متر ضخامت دارد و جنس آن ترکیبی از پلاستیک، سیمان و سایر موادی است که سد راه آب و گاز رادون رادیواکتیو است که ممکن است از صخره‌های اطراف به آزمایشگاه نفوذ کنند و مانع از ردیابی ماده تاریک شوند. 

اگرچه تلاش برای شکار ماده تاریک رقابتی جهانی است، اینکه همزمان چندین آزمایشگاه زیرزمینی به دنبال آن هستند، به دانشمندان مجال مقایسه نتایج را می‌دهد.

رویکرد‌ها و ایده‌های جدید به تحقیقات درباره ماده تاریک سرعت می‌بخشد و انتظار می‌رود که طی دهه آینده، محققان آزمایشگاه جینپینگ ۲ درجه حساسیت ردیاب‌هایشان را بالا ببرند.