LUX-ი ბნელი მატერიის ნაწილაკებს ვერ ხედავს

LUX-ი ბნელი მატერიის ნაწილაკებს ვერ ხედავს

30 ოქტომბერს სპეციალურ სემინარზე ექსპერიმენტ LUX-ის პირველი შედეგები იქნა წარმოდგენილი. მონაცემების შეგროვება 2013 წლის აპრილიდან აგვისტომდე ხდებოდა. სტატისტიკის დაგროვენა 2014 წლისთვის განახლდება და დაახლოებით ერთი წლი გაგრძელდება(luxdarkmatter.org).
თუ დეტექტორის ყოველ რეაგირებას დავითვლით, სამი თვის განმავლობაში 100 მილიონი ასეთი მოვლენა დაგროვდა, თუმცა პრაქტიკულად ყველა მათგანი ფონური პროცესების გამოვლენაა. გადარჩევის ყველა კრიტერიუმის გამოყენების მერე ამ სტატისტიკისგან მხოლოდ 160 მოვლენა დარჩა, რომლებიც დეტექტორის ცენტრალურ ნაწილში დარეგიდტრირდა. მათი უმრავლესობა ყველაზე უფრო ძნელად აღმოსაფხვრლ ფონურ წყაროს უკავშირდება, დაკავშირებულს ელექტრონებთან. დეტექტორ LUX-ს ფონური მოვლენების ნამდვილებისგან განხვავება შეუძლია, ოღონდ მხოლოდ სტატისტიკურად. უნდა მივაწეროთ არჩეული მოვლენები ნარჩენ ფონს თუ არა?
აღმოჩნდა, რომ კი, უნდა მივაწეროთ. იყო მოვლენები, რომლებიც საეჭვოდ გამოიყურებოდნენ, თუ მათ ნამდვილ სიგნალად ჩავთვლით, მაშინ მისი სტატისტიკური მნიშვნელობა ისეთი დაბალი იქნება, რომ რაღაც ახალის აღმოჩენად არ შეიძლება ჩაითვალოს. ამგვარად, კოლაბორაციის პირველი შედეგი ასეთია: სამთვიანი მუშაობის განმავლოაბში ბნელი მატერიის ნაწილაკთა აღმოჩენის ვერანაირი მტკიცებულება ვერ იქნა მიღებული.
lux_sqema2
ბნელი მატერიის იშვიათი შეჯახებისას დეტექტორის მატერიასთან, თვით ენერგოგამოყოფა ან   ატომის იონიზაციით წარმოქმნილი სუსტი ანთბა ფიქსირდება.

ამ უარყოფითი შედეგით ზედა ზღვარი დადგინდება, ბნელი მატერიის ნაწილაკთა ურთიერთქმედების კვეთაზე.
LUX-მა სამი თვის განმავლობაში ექსპერიმენტ XENON100-ის შედეგები გააუმჯობესა, რომელიც აქამდე რეკორდულად ითვლებოდა მგრძნობელობის თვალსაზრისით. დაახლოებით ორჯერადი  გაუმჯობესებაა მიღწეული დიდი მასების შემთხვევაში და უფრო მეტად 20 გევ-ზე ნაკლები მასებისას. ეს იმას ნიშნავს, რომ გამოცხადებული ყველა დადებითი შედეგები LUX-ის მონაცემებს ეწინააღმდეგებიან.
რა იქნება მომავალში? ერთი წლის განმავლობაში დაგროვებული სტატისტიკით კოლაბორაცია LUX-ი ამ ზღვრებს კიდევ ხუთჯერ გააუმჯობესებს. პარალელურად, ერთ-ორ წელიწადში ბნელი მატერიის მძებნელი სხვა მსხვილი ექსპერიმენტების შედეგებიც დაიწყებენ გამოჩენას. თუ ეს საერთო ძებნა უარყოფითი შედეგებით დასრულდება, შეზღუდვები სუპერსიმეტრიულ მოდელებსა და ახალ ფიზიკაზე კიდევ უფრო მკაცრი გახდება.თუმცა, ამსთან ერთად, ბნელი მატერიის ძებნის პრობლემა კიდევ უფრო გამწვავდება. ის ფაქტი, რომ ბნელი მატერიის ნაწილაკები პირდაპირი დამზერით ვერ გამოვლინდა(მხოლოდ ასტროფიზიკურ დაკვირვებებში), ნიშნავს, რომ მათ სულ სხვა მასები აქვთ, რომელთა ექსპერიმენტით შემოწმება ძალიან რთულია, ან მათი ურთიერთქმედება ისეთი მცირეა, რომ ახლანდელ დეტექტორებში შესამჩნევ სიგნალს ვერ აჩენენ, ან ჩვეულებრივ მატრიასთან მათ შეჯახებებს რაღაც ეკზოტიკური თვისებები გააჩნიათ. ყველა ვარიანტში ექსპერიმენტატორებს იმაზე ფიქრი მოუწევთ, როგორ მოხდეს ამ ნაწილაკების საიმედოდ აღმოჩენა, ხოლო თეორეტიკოსები რაიმე ირიბი მეთოდების გამოძებნაზე იმუშავებენ, რომლებშიც მოუხელთებელი ნაწილაკების არაპირდაპირი რეგისტრაციით შესწავლა იქნება შესაძლებელი. ყველა შემთხვევაში, ეს სიტუაცია უახლოეს ათწლეუში კიდევ უფრო გამძაფრდება(დნმ ბნელი მატერიის აღმოსაჩენად; ბნელზე ბნელი; ბნელი მატერიის კვალი დედამიწაზე; ბნელი მატერიის ძებნა უშედეგოდ დამთავრდა; ბარიონული და არაბარიონული ბნელი მატერია).

Show Comments Hide Comments

კომენტარის დატოვება

თქვენი ელფოსტის მისამართი გამოქვეყნებული არ იყო. აუცილებელი ველები მონიშნულია *