تقریبا دو هزار و چهارصد متر زیر کوه‌های جین‌پینگ در جنوب غربی چین، عمیق‌ترین و بزرگ‌ترین آزمایشگاه زیرزمینی جهان به تازگی افتتاح شده است. این فضای عظیم، مکان کار دانشمندانی است که در جستجوی ماده تاریک مشغول‌اند؛ ماده‌ای فرضی که برآورد می‌شود بیش از هشتاد درصد جرم کیهان را تشکیل دهد.
آزمایشگاه زیرزمینی جین‌پینگ چین (CJPL) در اصل در سال ۲۰۱۰ افتتاح شد و پس از چندین سال ساخت‌وساز، فاز دوم آن با نام در دسامبر ۲۰۲۳ به بهره‌برداری رسید. این تاسیسات با ظرفیت عظیم سیصد و سی هزار متر مکعب، اکنون از آزمایشگاه ملی گرن ساسو در لاکوئیلا ایتالیا که پیش‌تر از نظر عمق و حجم رکوردار بزرگ‌ترین آزمایشگاه جهان بود، پیشی گرفته است.
فضای اضافه آزمایشگاه چین به پروژه‌هایی نظیر آزمایش‌های ذرات و زنون اخترفیزیکی و آزمایش ماده تاریک چین (CDEX) امکان ارتقا داده است. خوان کولار، فیزیکدان دانشگاه شیکاگو به ساینتیفیک آمریکن می‌گوید شگفت‌انگیز است که آن‌ها در یک دهه توانسته‌اند این چنین آزمایشگاه‌ی را بسازند.
ماده تاریک همچنان یکی از اسرار بزرگ علم محسوب می‌شود. فیزیکدانان محاسبه کرده‌اند که گرانش تولیدشده توسط ماده مرئی بسیار ضعیف است و نمی‌تواند کهکشان‌های پرشتاب را از فروپاشی نگه دارد. به همین دلیل، آن‌ها فرضیه ماده تاریک را به عنوان چسبی نامرئی که جهان را در کنار هم نگه می‌دارد، مطرح کرده‌اند. هرچند ماده تاریک باید همه جا باشد، رصد مستقیم آن دشوار است؛ چون فکر می‌شود که به ندرت با ماده معمولی برهم‌کنش دارد و نور را ساطع، بازتاب یا جذب نمی‌کند.
کشف علم زیر کوه
بهترین مکان برای جستجوی ماده تاریک، زیر زمین است؛ چون لایه‌های سنگ، آشکارساز‌ها را از نویز پس‌زمینه، همانند پرتو‌های کیهانی یا ذرات پرانرژی تابیده از فضا به زمین که می‌توانند سیگنال‌های بالقوه ماده تاریک را پنهان کنند، محافظت می‌کنند. به باور مارکو سلوی، فیزیکدان موسسه ملی فیزیک هسته‌ای در بولونیا، تلاش برای تشخیص ماده تاریک در سطح زمین همانند تلاش برای شنیدن صدای ضعیف یک کودک در استادیومی مملو از صدای فریاد است.
تاسیسات در زیر زمین با مقدار ۰٫۰۰۰۰۰۱ درصد سطح زمین در معرض پرتو‌های کیهانی قرار می‌گیرد؛ از این رو یکی از بهترین آزمایشگاه‌های زیرزمینی محافظت‌شده در جهان محسوب می‌شود. دیوار‌های آزمایشگاه با سپری محافظ به ضخامت ده سانتی‌متر که ترکیبی از لاستیک، بتن و سایر مواد مسدودکننده آب و گاز رادون رادیواکتیو است، پوشیده شده‌اند.
تیم‌های پژوهشی آزمایشگاه هم‌اکنون در حال بهره‌برداری از فضای اضافه تاسیسات هستند. در حالی که فاز دوم آزمایشگاه در حال ساخت بود، تیم آشکارساز خود را از ظرفیت یکصد و بیست کیلوگرم زنون مایع به چهار تن ارتقا داد. وقتی یک ذره ماده تاریک بالقوه با یک اتم زنون برخورد می‌کند، انرژی آن باید به فلاش‌های نوری تبدیل شود که با آشکارساز‌های نور قابل شناسایی هستند.
هرچند جستجوی ماده تاریک در سطح جهان یک فرآیند رقابتی است، پژوهشگران باور دارند که وجود چندین آزمایشگاه زیرزمینی در سراسر جهان که آزمایش‌های مشابه انجام خواهند داد، به آن‌ها امکان می‌دهد تا نتایج خود را با یکدیگر مقایسه کنند. این همکاری می‌تواند نویدبخش کشف ماده تاریک باشد. با این حال تا این لحظه کار‌های زیادی برای انجام وجود دارد.
منبع <a href="https://www.zoomit.ir/fundamental-science/416920-china-new-dark-matter-lab/"زومیت