مختبر صيني عملاق تحت الأرض يبحث عن "مادة مظلمة في الفضاء"

تم افتتاح أكبر مختبر تحت الأرض في العالم في الصين للبحث عن المادة المظلمة، وهي مادة مفترضة تمثل جزءًا كبيرًا من المادة الموجودة في الكون، حيث تم إجراء تجربتين تسجلان مباشرة تدفقات الجسيمات من الهالة المجرية المظلمة.

وفقا للمفاهيم الحديثة، فإن معظم كتلة المجرات غير مرئية ولا يمكن الوصول إليها لتسجيلها بواسطة أي من أدواتنا، ويعتقد العلماء أن المادة المخفية عنا هي مادة من نوع خاص تسمى المادة المظلمة.

تمثل المادة المظلمة ما لا يقل عن ربع إجمالي المادة في الكون، وهي لا تتفاعل مع الإشعاع الكهرومغناطيسي ولا تبعث أو تمتص الضوء، ويُستدل على وجود المادة المظلمة وعلى خصائصها من آثار الجاذبية التي تمارسها على المادة المرئية منها والإشعاع والبنية الكبيرة للكون.

وفقًا لمرصد بلانك الفضائي، فإن المادة المظلمة تشكّل 84.5% من مجمل الكتلة في الكون، بينما الطاقة المظلمة بالإضافة إلى المادة المظلمة تشكل 95.1% من المحتوى الكلي للكون.

وهيكل هذه المادة لا يزال لغزا، إذ مر ما يقرب من مائة عام منذ أن طرح عالم الفيزياء الفلكية، فريتز زويكي، فرضيته حول المادة المظلمة، لكن لم يتم الكشف عنها تجريبيا.

مختبر "CJPL-II" في الصين

يبلغ عمق المختبر 2.4 كيلومتر، ما يعني أنه الأكثر حماية للبحث المباشر عن جزيئات المادة المظلمة يقع في سلسلة جبال جينبينغ في الصين، في أنفاق محطة للطاقة الكهرومائية.

تم تشغيله في عام 2010، وطوال هذا الوقت تم إجراء تجربتين هناك - "CDEX" (تجربة الصين للمادة المظلمة) و"PandaX" (كاشف الزينون للجسيمات والفيزياء الفلكية).

صُمم كاشف أشباه الموصلات ذو الحالة الصلبة "CDEX" بشكل أساسي للبحث عن الجسيمات ضعيفة التفاعل الخفيفة، ويحتوي على عشرة كيلوغرامات من بلورات الجرمانيوم النقية.

و"PandaX-4T" عبارة عن كاشف ثنائي الطور مزود بزينون سائل وغازي داخل خزان مياه سعة 900 كغ لتوفير حماية أفضل.