شکار ماده تاریک در قلب سنگهای باستانی رویکردی نوین برای حل بزرگترین راز کیهان, تنها حدود ۵ درصد از کیهان از مادهای تشکیل شده است که ما میشناسیم ستارگان، سیارات و ذرات زیراتمی. بخش عظیم باقیمانده، یعنی ۹۵ درصد، از ماده تاریک و انرژی تاریک پنهان است که ماهیت آنها همچنان یکی از چالشبرانگیزترین معماهای فیزیک مدرن محسوب میشود.

رویکردی متفاوت به جای تلسکوپ، به اعماق زمین میرویم تیم پژوهشی رهبریتشده توسط پاتریک هابر، فیزیکدان دانشگاه ویرجینیا تک، استراتژی کاملاً متفاوتی را برای ردیابی این ماده پنهان پیش گرفته است.

این پروژه با حمایتهای مالی سنگین و همکاری تیمی بینالمللی از متخصصان، در حال راهاندازی یک آزمایشگاه پیشرفته برای آزمون نظریههای متنوع درباره ماهیت ماده تاریک است. چرا دانشمندان وجود ماده تاریک را میپذیرند؟ شواهد رصدی نشان میدهد که کهکشانها با سرعتی بسیار بیشتر از پیشبینیهای قوانین نیوتن و اینشتین به دور مرکز خود میچرخند.

کنش ندارد و تنها از طریق اثر جاذبه خود آشکار میشود؛ از این رو ردیابی مستقیم آن با روشهای سنتی تقریباً غیرممکن است.

سنگهای باستانی ثبتکنندههای طبیعی تاریخ کیهان ایده اصلی این تحقیق بر پایه این فرضیه استوار است که اگر ذرات ماده تاریک وجود داشته باشند، در طول میلیاردها سال با هستههای اتمی موجود در معادن زمین برخورد کردهاند. این برخوردها میتوانند ردپاهای بسیار ریز اما قابلتشخیصی در شبکه کریستالی سنگها بگذارند.

این مفهوم که ریشه در دهه ۱۹۸۰ دارد، اکنون با پیشرفتهای چشمگیر در تکنولوژیهای تصویربرداری و آنالیز سطح، مجدداً در مرکز توجه قرار گرفته است. هابر و همکاران او در حال توسعه ابزارهای نوین برای اسکن کردن این زخمهای نانومقیاسی در ساختار سنگها هستند. چالش اصلی تمایز سیگنال از نویز رادیواکتیو بزرگترین مانع در این مسیر، تشعشع رادیواکتیو طبیعی زمین است که میتواند سیگنالهای کاذب تولید کرده و تحلیل را گمراه کند.

به همین دلیل، انتخاب نمونههای سنگی با کمینه میزان تیویته ذاتی، از اولویتهای حیاتی این پژوهش است. تیم علمی در حال غربالگری دقیق معادن مختلف برای یافتن کاندیداهای ایدهآل میباشد. بهرهوریهای فرامنحنی از تکنولوژیهای پیشرفته نتایج این تحقیق فراتر از فیزیک بنیادی خواهند بود.

فناوریهای دقیقسازی شده برای شناسایی ردپاهای زیراتمی در محیطهای پرنویز، پتانسیل کاربرد گسترده در حوزههای پزشکی (مانند تصویربرداری پیشرفته و درمانهای هدفمند) و امنیت هستهای (تشخیص مواد شکافتپذیر و نظارت بر تسلیحات) را دارا هستند. این تلاش بینرشتهای نشان میدهد که گاهی برای کشف اسرار کهکشانها، باید به جای نگاه کردن به آسمان، به عمق زمین و قلب سنگهای کهن نگاه کنیم.