ბნელი მატერია დღის სინათლეზე გამოდის

 მეცნიერთა ჯგუფმა, რომელიც ბნელი მატერიის კრიოგენული ძებნის(Cryogenic Dark Matter Search) ექსპერიმენტს მინესოტას ღრმა მაღაროში, დეტექტორ CDMS-II-ზე ატარებს, კვლევის შედეგები გამოაქვეყნეს, რომლებშიც ვიმპების(სუსტად ურთიერთქმედი მასიური ნაწილაკები) დიაპაზონის შესაბამისი სამი მოვლენა დააფიქსირეს. ვიმპები კი ბნელი მატერიის შემადგენელი ნაწილაკების ძირითად კანდიდატებად ითვლებიან(Phys.Org).

 მოწყობილობა CDMS-II, რომელზეც დაკვირვებები ტარდებოდა, სილიციუმის რვა დეტექტორს შეიცავს, გაცივებულს თითქმის აბსოლუტურ ნულამდე. ამით ვიპმების ჩვეულებრივ ატომებთან შეჯახების შედეგად გამოსხივებული უმცირესი სითბოს რეგისტრაციაა შესაძლებელი.

 აღმოჩენილი მოვლენები, შესაძლებელია, სწორედ ასეთი შეჯახებებია, თუმცა მკვლევარები საქმეს სიფრთხილით ეკიდებიან და არ თვლიან, რომ ეს უტყური მტკიცებულებაა. თუ გამოქვეყნებული შედეგები დადასტურდა და ვიმპები არსებობენ, მათი მასა სულ 8,6 გევ. იქნება, გაცილებით მცირე, ვიდრე მეცნიერები ვარაუდობდნენ.

 ბნელი მატერიის შემადგენლად იდუმალი მაიორანის ნაწილაკებიც განიხილებიან, რომლებიც იტალიელი ფიზიკოსის ეტორე მაიორანის სახელს ატარებენ და რომელთა არსებობა მან 1937 წელს ივარაუდა. ისინი კონკრეტული ელემენტარული ნაწილაკები არ არიან, როგორც ელექტრონი ან მიუონი, არამედ წარმოადგენენ ჯერ კიდევ უცნობ ნაწილაკთა კლასს, განსხვავებულს ჩვენთვის ჩვეული დირაკის ფერმიონებისაგან(ნაწილაკები წილადი სპინით, მაგ:. ელექტრონის სპინი – ½) იმით, რომ ისინი ერთდროულად თავისი თავის ანტინაწილაკებიც არიან(ატომი).

 მაიორანის ფერმიონებს სპინის შემობრუნება შეუძლიათ(ექსპერიმენტულად არ არის დადასტურებული). სპინი ნაწილაკის იმპულსის მომენტია და შესაბამისად მიმართულება გააჩნია. ამ მიმართულების ცვლილებით ეს ფერმიონები ანტინაწილაკებად იქცევიან და პირიქით.

 გასულ წელს ამ მიმართულებით პირველი სერიოზული წარმატება იქნა მიღწეული. დელფტის ტექნოლოგიური უნივერსიტეტის მკვლევართა ჯგუფმა, რომელსაც ლეო კოუვენჰოვენი ხელმძღვანელობდა, იდუმალი ფერმიონის კვალის დანახვა შეძლო. მეცნიერებმა ნანოზომების ტრანზისტორი გააკეთეს, რომლის გამტარებშიც ნულოვანი ძაბვის დროს ელექტრული დენი გაჩნდა. ამის გაკეთება მხოლოდ მაიორანის ფერმიონებს შეუძლიათ: რადგან რომელიმე მათგანს, მაგალითად, ხან ელექტრონად და ხან პოზიტრონად შეუძლია გადაქცევა, თუ ისინი გამტარის ბოლოებზე აღმოჩნდებიან მასში თავისებური ”უელექტრონო ხვრელი” გაჩნდება. სწორედ მან გააჩინა კოუვენჰოვენის ექსპერიმენტში ელექტრული დენი.

 ახლახანს ფიზიკოსმა დეილ ვან ჰარლიგენმა და მისმა კოლეგებმა ილინოისის უნივერსიტეტიდან ურბანსა და შამპეინში(ა.შ.შ.) ექსპერიმენტების სერია ჩაატარეს. მათ ასეთივე ნანოზომების მოწყობილობა შექმნეს, გამტარი, რომელშიც ”ჯადოსნური” დენი გადიოდა, კიდევ უფრო დაამოკლეს. ექსპერიმენტის დროს ძაბვა ყოველთვის ნულის ტოლი არ იყო – მას ხან მსუბუქად ზრდიდნენ, ხან ამცირებდნენ. მკვლევარებმა ივარაუდეს, რომ თუ მაიორანის ფერმიონები არსებობენ, მათ კვანტური ტალღები უნდა წარმოქმნან, დაკავშირებული ყოველ ფერმიონთან. უფრო მეტიც, ამ ტალღების ინტენფერენცია(1)(გაძლიერება) ვოლტმეტრის საშუალებით ძაბვის ორი დამატებითი პიკების სახით შეიძლება იქნეს დაფიქსირებული, რომელიც თვითონ მოწყობილობის მიერ გაჩენილი ვერ იქნება.

 საბოლოოდ, ყველაფერი ასეც გამოვიდა. ექსპერიმენტის მსვლელობისას ვოლტმეტრებმა ეს ორი დამატებითი პიკი რამდენიმეჯერ დააფიქსირეს. თან ისინი ზუსტად იქ და იმ როს ჩნდებოდნენ, სადაც მეცნიერები ვარაუდობდნენ. ვან ჰარლიგენის ჯგუფის ფიზიკოსების აზრით ეს ამტკიცებს, რომ სწორედ მაიორანის ფერმიონების კვლებია აღმოჩენილი და არა მათი მსგავსი კვაზინაწილაკებისა. ამით კოუვენჰოვენის ჯგუფის შარშანდელი შედეგების მართებულობაც დადასტურდა და მალე ალბათ, აღარც ბნელი მატერია იქნება ასეთი იდუმალი და მიუწვდომელი.

Leave a Reply

თქვენი ელფოსტის მისამართი გამოქვეყნებული არ იყო. აუცილებელი ველები მონიშნულია *