Evrenin %85'ini oluşturan karanlık maddenin doğası, modern fiziğin en büyük gizemlerinden biri olmaya devam ediyor. Bu gizemi çözmek için bilim insanları çeşitli hipotetik parçacıkların peşinde koşuyor ve bunların başında aksiyonlar geliyor.
CUPID-0 deneyi, İtalya'nın Gran Sasso Ulusal Laboratuvarı'nda yürütülen bu arayışın en güncel örneklerinden biri. Araştırmacılar, orijinal olarak nötrinosuz çift beta bozunumu aramak için tasarlanan kriyojenik kalorimetre detektörlerini aksiyonları tespit etmek için kullanıyor.
Aksiyonlar, teorik fizikteki 'güçlü CP problemi' adı verilen önemli bir sorunu çözmek için önerilen parçacıklar. Aynı zamanda karanlık maddenin ana bileşeni olma potansiyeli taşıyorlar. Bu parçacıkların Güneş'in çekirdeğinde üretilip fotonlar, elektronlar veya nükleonlarla etkileşime girerek Dünya'daki detektörlerde tespit edilebileceği düşünülüyor.
Yapılan çalışmada, CUPID-0'ın iki farklı fazından toplanan veriler analiz edildi. İlk fazda 9.95 kilogram-yıl, ikinci fazda ise 5.74 kilogram-yıl maruziyete sahip veriler kullanıldı. Araştırmacılar, 5.5 MeV enerjisindeki yüksek enerjili güneş aksiyonlarını aramaya odaklandı.
Detektörün enerji çözünürlüğü dikkat çekici seviyede: tek kristalde tamamen içerilen olaylar için 5.5 MeV'de 39.8±2.1 keV FWHM değerine ulaşılmış. Bu yüksek çözünürlük, gelecekte daha büyük CUPID detektörü ile yapılacak aksiyonel araştırmalar için umut verici bir temel oluşturuyor.