ბნელი მატერია და უცნობი ტიპის ფუნდამენტური ურთიერთქმედება

 გალაქტიკის ცენტრიდან მომავალი ფოტონები იმაზე მიუთითებენ(Nature News), რომ ბნელი მატერიის(ბმ) ნაწილაკების მასა 30-35 გევ. შეიძლება იყოს. ამ დიაპაზონში მათი აღმოჩენა ლაბორატორიულ პირობებში ვერ ხერხდება. ხომ არ მონაწილეობს ბმ უცნობ, მეხუთე სახის ფუნდამენტურ ურთიერთქმედებაში( მოკლედ ფუნდამენტური ურთიერთქმედებების შესახებ)?

 გამა-ტელესკოპი „ფერმი“ არა ერთი წელია გალაქტიკის ცენტრში ბმ-ს ნაწილაკთა ანიჰილაციას(ანტიმატერია) ხედავს, მატერიისა, რომლზეც მგონი, სამყაროს მატერიის ძირითადი ნაწილი მოდის, თუმცა ის ჯერ კიდევ ბოლომდე საიმედოდ დაურეგისტრირებელი რჩება. სვარაუდოდ, ბმ-ს, როგროც ჩვეულებრივ მატერიას, თავისივე ბნელი ნაწილაკების ბნელივე ანტინაწილაკები გააჩნია, ადრე თუ გვიან ისინი ერთმანეთს ეჯახებიან და ანიჰილირებენ, ანუ გამოსხივებად იქცევიან, მაღალი ენერგიების ფოტონებად(ელემენტარული ნაწილაკების სტანდარტული მოდელი). ბმ გრავიტაციულ ურთიერთქმედებაში შედის, ამიტომ გალაქტიკის ცენტრისკენ მიიზიდება, სადაც გალაქტიკური მატერიის ყველაზე უფრო დიდი რაოდენობაა თავმოყრილი. ცენტრში ასეთი ანიჰილაციების მეტი რაოდენობით უნდა ხდებოდეს, რაც ჭარბ გამა-გამოსიხვებას(ატომი) წარმოშობს:

 ახალი კვლევით, რომელიც მეცნიერთა ჯგუფმა თანსუ დაილანის(ჰარვარდი,ა.შ.შ.) ხელმძღვანელობით ჩაატარა, კიდევ ერთხელ გადამოწმდა, მართლაც ასე ეს, თუ იდუმალი გამოსხივება სწრაფად მბრუნავი ნეიტრონული ვარსკვლავებიდან მოდის, რომელთაც ასევე, გამა-ტელესკოპისთვის დამზერად დიაპაზონში გამოსხივება შეუძლიათ.

 აღმოჩნდა, რომ გამოსხივება 5 000 სინათლის წლის ზომის რეგიონიდან მოდის, რომელსაც მკაფიო სფერული ფორმა აქვს, ცენტრში ზემასიური შავი ხვრელით -- მშვილდოსნი А*.

bnelis signali diskodan grafiki

 როგორაც არ უნდა ატრიალო გალაქტიკური დისკო, ცენტრიდან გაურკვეველი წარმომავლობის გამა-გამოსხივება მოდის, თან ზემასიურ ხვრელთან ახლოს.

 მეცნიერთათვის საინტერესო ფოტონების ენერგიები 1-3 გევ. დიაპაზონში იყო. ასეთი ენერგიული ფოტონებისთვის, ასტროფიზიკოსთა თქმით, სიმეტრიული სიგნალი მკაფიოდ შემოხაზული რეგიონიდან, მხოლოდ ბნელი მატერიის ნაწილაკების ანიჰილაციით თუ აიხსნება. მილიწამიანი პულსარების რაოდენობა მცირეა, თან სივრცული განაწილებითაც ვერანაირად ვერ იქნებიან მიმოფანტულნი ერთგვაროვნად ზემოთ ხსენებულ სფეროში: ვარსკვლავების რაოდენობა ირმის ნახტომის ბირთვში, როგორც მთელს მის დისკოში, მკვეთრად იცველება იმის მიხედვით, დისკოდან რამდენად მაღლა ან დაბლა მდებარეობენ ეს მნათობები. „ფერმის“ მიერ დაფიქსირებული სიგნალი ცენტრიდან შორსაც დაიმზირება(ათ გრადუსამდე), დისკოს ზემოდან და ქვემოდანაც, ანუ ამ სიგნალის წყარო ნეიტრონული ვარსკვლავები ვერ იქნებიან.

 თუ მეცნიერები ასეთი ფოტონების სწორ ინტერპრეტაციას აკეთებენ, მაშინ ბმ-ს უხილავი ნაწილაკების მასები დაახლოებით 30-35-ჯერ მეტი იქნება პროტონისაზე. ეს საკმაოდ უცნაურია და აუხსნელიც. საქმე იმაშია, რომ ამ დიაპაზონში ბევრი ლაბორატორიული ცდებია ჩატარებული და ბმ-ს კვალი დიდი ხნის წინათ უნდა დაენახათ. თუმცა ეს არ მომხდარა. რატომ?

 შესაძლებელია, ჩვენ არც თუ ისე სწორედ წარმოგვიდგენია ურთიერთქმედება, რომელშიც ბმ მონაწილეობს. თანამადროვე თეორიების მიხედვით, ბმ და „ნორმალური“ ნაწილაკები ერთმანეთთან Z-ბოზონების(სუსტი ურთიერთქმედების გადამტანი) გაცვლით ურთიერთქმედებენ, ან ჰიგსის ბოზონით, რომელიც ნაწილაკებს მასას სძენს. შესაბამისად, 30 გევ-ის ფარგლებში ასეთი ურთიერთქმედებები ექსპერიმენტატორებმა უნდა შეამჩნიონ.

 თუ ბმ-ნაწილაკებს არც Z-ბოზონი და არც მისი კოლეგა ჰიგსი აინტერესებთ, მაშინ, რა თქმა უნდა, ასეთ ექსპერიმენტებში ბმ არ გამოჩნდება, რადგან ისინი სხვაგვარად უნდა ჩატარდეს. ამისათვის კი ჩვეულებრივი და ბმ-ს ნაწილაკთა ურთიერთქმედებისთვის სხვა, ჯერ კიდევ აღმოუჩენელი, ფუნდამენტური ურთიერთქმედების მეხუთე ტიპი იქნება საჭირო. „კარგი იქნებოდა, ბნელი მატერიის აღმოჩენასთან ერთად ურთიერთქმედების კიდევ ერთი სახე რომ აღმოგვეჩინა“ -- ამბობს თრეისი სლეითერი მასაჩუსეთსის ტექნოლოგიური უნივერსიტეტიდან(ა.შ.შ.).

 ამ სიტყვების გაგონების მერე აქეთ-იქეთ გახედვა მოგინდება, ეს ის სამყაროა, რომელშიც დილას გავიღვიძე? და მაინც, თუ „ფერმის“ მიერ მიღებული სიგნალები მართებულად არის ინტერპრეტირებული, მეხუთე ძალის არსებობის ალბათობა გაცილებით რეალურად გამოიყურება, ვიდრე ადრე. როგროც ხვდებით, ამას ფიზიკის სერიოზული კორექტირება მოჰყვება -- გაცილებით არსებითი, ვიდრე ჰიგსის აღმოჩენის შემდეგ.

bnelis signali diskodan fermit

 გამა-ტელესკოპით მიღებული დაუმუშავებელი(მარცხნივ, დამუშავებული მარჯვნივ) და დამუშავებული მონაცემები ფონის გადაჭარბებაზე მიუთითებენ, განსაკუთრებით 1-3 გევ. დიაპაზონში.

 „შეიძლება, სიგნალი არა ბმ-ს, არამედ ნეიტრონული ვარსკვლავების ახალ ტიპს უკავშირდებოდეს“ -- ამბობს გევორქ აბაზაჯიანი, კალიფორნიის უნივერსიტეტის ასტრონომი ირვინიდან(ა.შ.შ.). ეს უფრო კომფორტულია: „ახალი კლასის ნეიტრონული ვარსკვლავების ვერსია უფრო მარტივია, ვიდრე სრულიად ახლი ტიპის მატერიის ვერსია“.

 როგორ გავარჩიოთ იდუმალი პულსარები კიდევ უფრო იდუმალი მეხუთე ძალისგან, რომელია ამ ორი ვარიანტიდან სიმართლე? ირმის ნახტომის გარშემო ჯუჯა გალაქტიკა-თანამგზავრები ბრუნავენ, რომლებშიც ბმ-ს მასის ხვედრითი წილი გაცილებით მეტი უნდა იყოს, ვიდრე ჩვენს გალაქტიკაში. ანუ მისი დაშლაც კიდევ უფრო ინტენსიურად უნდა მიმდინარეობდეს.

 იმავე „ფერმის“ კოლაბორაციამ უკვე მიიღო მონაცემები, ბმ-ს ანიჰილაციის შესახებ ჯუჯა გალაქტიკა-თანამგზავრებში, ალბათობით 2-3 სიგმა. თუ საქმე 5 სიგმამდე მივა, მაშინ „ბმ-ახალი ტიპის ძალა“ თანამედროვე ფიზიკის წინა პლანზე გადავა(ბნელი მატერია).

Leave a Reply

თქვენი ელფოსტის მისამართი გამოქვეყნებული არ იყო. აუცილებელი ველები მონიშნულია *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.