هناك أماكن حيث يبدو أن النزول أقل حركة عبر الجغرافيا وأكثر حركة عبر المعنى. في منطقة الذهب القديمة في فيكتوريا، حيث كانت الأنفاق تتبع منطق الخام المخفي عبر الحجر القديم، أصبح نوع مختلف من البحث الآن متجذرًا. على عمق كيلومتر واحد تحت السطح، في الهدوء العميق لمنجم ذهب سابق بالقرب من ستاويل، تم افتتاح مختبر جديد للمادة المظلمة تحت الأرض - محولًا منظرًا طبيعيًا كان يشكله الاستخراج إلى واحد مكرس لغياب الكون الأكثر غموضًا.
يمكن أن يكون الإعداد أكثر ملاءمة. تم بناء مناجم الذهب على الإيمان بما لا يمكن رؤيته بعد: آثار في الصخور، خطوط ضغط، تلميحات جيولوجية تؤدي أعمق إلى الظلام. الآن يرث مختبر ستاويل للفيزياء تحت الأرض نفس الغريزة النزولية، لكنه يوجهها نحو الكون نفسه. مدفون تحت أكثر من ألف متر من الصخور، يتم حماية المنشأة من الأمطار المستمرة للإشعاع الكوني الذي يصل إلى سطح الأرض. في تلك السكون النادر، يمكن للعلماء الاستماع إلى إشارات خافتة لدرجة أنها ستغمرها الضوضاء العادية للكون. تؤكد القياسات الأخيرة أن بيئة الإشعاع تتطابق مع مختبرات تحت الأرض الرائدة في العالم، مما يمهد الطريق لبدء تجارب المادة المظلمة الكاملة.
في مركز هذه الحقبة العلمية الأولى يقع جهاز SABRE South، وهو كاشف مبني حول بلورات يوديد الصوديوم النقية للغاية المغمورة في سائل مشع ومغلفة بدرع فولاذي ضخم. الغرض هو صبور بقدر ما هو عميق: اختبار ما إذا كانت الإشارات الموسمية التي لوحظت لأول مرة في مختبر غران ساسو في إيطاليا تشير حقًا إلى المادة المظلمة، أو ما إذا كانت مجرد آثار لدورات أرضية. من خلال وضع تجربة توأمية في نصف الكرة الجنوبي - حيث تتعكس الفصول - يقدم فريق ستاويل نوعًا جديدًا من اليقين في لغز استمر لعقود.
ما يمنح المختبر صدى أعمق هو عكس تاريخه. منجم تم قطعه لاسترجاع مادة نادرة من الأرض أصبح الآن مكانًا للبحث عن المادة المفقودة من الكون. تظل الهندسة مألوفة - منحدرات، كهوف، فولاذ، ضغط حجري - لكن نطاق السؤال يتوسع إلى ما هو أبعد من الجيولوجيا إلى علم الكونيات. المادة المظلمة، التي يُعتقد أنها تمثل حوالي 85 في المئة من كل المادة، لم يتم اكتشافها مباشرة أبدًا. يتطلب السعي وراءها ظروفًا شبه رهبانية في عزلتها: صمت من الميونات، نقاء في نمو البلورات، وصبر لتمييز حدث قد يحدث فقط بضع مرات في السنة.
هناك أيضًا شيء هادئ ووطني في هذه اللحظة. باعتبارها أول مختبر للفيزياء تحت الأرض في نصف الكرة الجنوبي، يضع منشأة ستاويل أستراليا داخل شبكة عالمية نادرة من مواقع البحث ذات الخلفية المنخفضة للغاية. من المحتمل أن يمتد دورها إلى ما هو أبعد من المادة المظلمة إلى العلوم الكمومية، وعلم الإشعاع الحيوي، ودراسات المواد الدقيقة، مما يجعل حقول الذهب السابقة جبهة غير متوقعة للفيزياء الأساسية.
قال الباحثون إن المختبر تحت الأرض جاهز الآن علميًا لحملة جمع البيانات الكبرى الأولى لجهاز SABRE South في وقت لاحق من هذا العام. إذا كانت ناجحة، يمكن أن تساعد تجربة ستاويل في تأكيد أو دحض واحدة من أطول إشارات المادة المظلمة في الفيزياء الحديثة.
تنبيه صورة الذكاء الاصطناعي هذه الصور هي رسومات مفاهيمية تم إنشاؤها بواسطة الذكاء الاصطناعي تمثل المنشأة الفيزيائية تحت الأرض وليست صورًا فعلية للمختبر.
تحقق من المصدر (تغطية موثوقة متاحة): جامعة ملبورن، جامعة سوينبرن للتكنولوجيا، ANSTO، أخبار ABC أستراليا، Phys.org