მასიური ბნელი მატერია

 30 წელზე მეტია ფიზიკოსთა საზოგადოება ეძებს და ვერ ნახულობს მტკიცებულებას იმისა, რომ ბნელი მატერია პაწაწინა ეკზოტიკური ნაწილაკებისგან შედგება. Case Western Reserve University-ის თეორეტიკოსები მეცნიერებს სთავაზობენ, რომ ბნელი მატერიის ნაწილაკები სტანდარტული მოდელის ჩარჩოებში ეძებონ და ალბათ, ისინი კიდევ უფრო მასიურები იქნებიან.

 ბნელი მატერია უხილავია, თავს მხოლოდ გრავიტაციული მიზიდულობით ამჟღავნებს, რაც სხვა დანარჩნთან ერთად მბრუნავ გალაქტიკებს მთლიანობას უნარჩუნებს(ფრიც ცვიკი(Fritz Zwicky) და ვალტერ ბაადე(Valter Baade)). სამყაროს მატერიის 27% მასზე მოდის, ხოლო 5% ჩვეულებრივ მატერიაზე(დანარჩენი ბნელ ენერგიაზე).

 ვიმპების(WIMP)(ბნელი მატერია), სუსტად ურთიერთქმედი მასიური ნაწილაკები, ან აქსიონების, სუსტად ურიერთქმედი მსუბუქი ნაწილაკების ნაცვლად, ბნელი მატერია მაკროსკოპული ობიექტებისგან შეიძლება შედგებოდეს, რამდენიმე გრამიდან დიდი ასტეროიდის ზომებამდე. ასევე, ისეთი მკვრივი შეიძლება იყოს, როგორიც ნეიტრონული ვარსკვლავი ან ატომის ბირთვია(Phys.org.).

 ფიზიკის პროფესორებმა გლენ სტარქმენმა და დევიდ ჯეიკობსმა კეიპთაუნის უნივერსიტეტიდან ნამუშევარი გამოაქვეყნეს, რომელიც ბნელი მატერიის საძიებო სახელმძღვანელოდ შეიძლება ჩაითალოს. მაკროსები, როგორც მათ სტარქმენი და ჯეიკობსი უწოდებენ, ვიმპებსა და აქსიონებს არა მარტო არ ჰგვანან, არამედ მნიშვნელოვანი ასპექტებითაც განსხვავდებიან მათგან. ისინი სტანდარტული მოდელის ნაწილაკბით შეიძლება იყონ აწყობილნი და არც მათ ამხსნელ ახალ ფიზიკას ითხოვენ.

 ”დიდი ხანია ვიმპებს ვეძებთ და ვერ ვიპოვეთ. ისინი არც დიდ ადრონულ კოლაიდერში გამოჩენილან” – ამბობს სტარქმენი.

 მას შემდეგ, რაც ჩვეულებრივი მატერიის წყაროები, ცხელი იუპიტერების, თეთრი ჯუჯების, ნეიტრონული ვარსკვლავების, ვარსკვლავური მასების შავი ხვრელების, ზემასიური ხვრელების გალაქტიკათა ბირთვებში და ნეიტრინოს ჩათვლით გამოირიცხა, ფიზიკოსებმა ეკზოტიკურ მატერიას მიმართეს.

 მატერია, რომელიც სადღაც, ჩვეულებრივსა და ეკზოტიკურ მატერიას შორის არის მოქცეული, მონათესავე ნეიტრონული ვარსკვლავებისა და დიდი ბირთვებისა, გვერდზე დარჩა, ამბობს სტარქმენი. ”ჩვენ ვამბობთ მონათესავე, რადგან ისინი გარკვეულწილად უცნაური კვარკების ნარევს შეიცავენ, რომლებიც ჩვეულებრივ, დიდი ხანი ცოცხლობენ”(უცნაური ვარსკვლავები).

 უცნაური კვარკები უკიდურესად არასტაბილურები არიან, ასევე ნეიტრონებიც, მაგრამ ჰელიუმში, უკავშირდებიან რა სტაბილურ პროტონებს, ისინი სტაბილურობას იძენენ(ატომი).

 ”სტაბილური უცნაური შავი მაეტრია(დაბადებული დიდი აფეთქებისას) და ბნელი მატერია უცნაური ატომური მატერიის ნაზავს ან კვარკების სხვაგვარ კავშირს შეიძლება წარმოადგენდნენ, ან ბარიონების, რომლებიც თვითონ შედგებიან კვარკებისგან”. ასეთი ბნელი მატერია სტანდარტულ მოდელსაც თავისუფლად შეუთავსდებოდა.

 მაკროსები ჩვეულებრივი და უცნაური კვარკებისგან იკრიბებიან, ან ბარიონებისგან, უცნაური კვარკების ან ბარიონების დაშლამდე, ტემპერატურაზე 3,5 ტრილიონი გრადუსი ცელსიუსით, რაც მძლავრი ზეახლის ბირთვის ტემპერატურის ტოლფასია. კვარკები 90%-იანი ეფქტურობით შეიკრიბებოდნენ, დღევანდელ სამყაროში დამზერადი პროტონებისა და ნეიტრონებისთვის მხოლოდ 10%-ის დატოვებით.