Նախընտրելի
Մութ նյութը, որը կազմում է Տիեզերքի նյութի մոտ 85%-ը, մնում է ֆիզիկայի ամենամեծ առեղծվածներից մեկը: Վարշավայի համալսարանի և Մաքս Պլանկի գրավիտացիոն ֆիզիկայի ինստիտուտի գիտնականները առաջարկել են անսպասելի թեկնածու՝ գերծանր լիցքավորված գրավիտինոներ՝ սուպերգրավիտացիայի տեսության հիպոթետիկ մասնիկներ: Նրանց հետազոտությունը, որը հրապարակվել է Physical Review Research (PRR) ամսագրում, բացում է մութ նյութի բնույթի որոնման նոր գլուխ:
Ի՞նչ է գրավիտինոն
Գրավիտինոն հիպոթետիկ մասնիկ է, որը կանխատեսվել է սուպերգրավիտացիայի տեսությամբ, որը միավորում է գրավիտացիան տարրական մասնիկների ֆիզիկայի հետ: Այս մասնիկներն ունեն յուրահատուկ հատկություններ.
- Զանգված. Մոտ է Պլանկի զանգվածին՝ պրոտոնի զանգվածից միլիարդ միլիարդ անգամ մեծ:
- Լիցք. Էլեկտրականորեն լիցքավորված են, բայց նրանց փոխազդեցությունը սովորական նյութի հետ նվազագույն է:
- Կայունություն. Հսկայական զանգվածի պատճառով դրանք չեն քայքայվում՝ գոյություն ունենալով Մեծ Պայթյունից ի վեր:
«Գրավիտինոները անտեսանելի են աստղադիտակների համար՝ իրենց հազվադեպության պատճառով, բայց դա նրանց դարձնում է մութ նյութի դերի իդեալական թեկնածուներ», — բացատրում են հեղինակները:
Ինչու՞ է դրանք այդքան դժվար գտնել
Գրավիտինոները չափազանց հազվադեպ են. Արեգակնային համակարգի սահմաններում տասնյակ հազարավոր խորանարդ կիլոմետրերին ընդամենը մեկ մասնիկ է բաժին ընկնում: Սա դրանց հայտնաբերումը դարձնում է աներևակայելի բարդ: Այնուամենայնիվ, գիտնականները հաշվարկել են, որ նոր նեյտրինային աստղադիտարանները կարող են գրանցել դրանց հետքերը:
Հիմնական դերը խաղում է Չինաստանի JUNO (Jiangmen Underground Neutrino Observatory) ծրագիրը, որի գործարկումը նախատեսված է 2025 թվականին: Դետեկտորը 40 մետր տրամագծով գունդ է, լցված 20,000 տոննա օրգանական հեղուկով և հագեցած 17,000 ֆոտոբազմապատկիչներով: Գրավիտինոյի անցումը JUNO-ի միջով կթողնի յուրահատուկ ազդանշան, որը տարբերվում է այլ մասնիկներից:
«Այդ ազդանշանը կլինի միանշանակ, այն հնարավոր չէ շփոթել այլ բանի հետ», — նշում են հետազոտողները:
Նշանակություն ֆիզիկայի համար
Եթե գրավիտինոները հաստատվեն, դա կդառնա բեկում.
- Մութ նյութ. Դրա բնույթի որոշումը մեզ կմոտեցնի Տիեզերքի կառուցվածքի հասկացողությանը:
- Սուպերգրավիտացիա. Գրավիտինոների գոյության հաստատումը կամրապնդի այս տեսությունը:
- Միավորված տեսություն. Գրավիտացիայի և քվանտային ֆիզիկայի միավորումը կդառնա ավելի մոտ:
Ի՞նչ է սպասվում
Գիտնականները սպասում են JUNO-ի և այլ նեյտրինային դետեկտորների, ինչպիսին է Hyper-Kamiokande-ն (Ճապոնիա), տվյալներին: Եթե գրավիտինոների ազդանշանները հայտնաբերվեն, դա ճանապարհ կբացի.
- Մութ նյութի ուղղակի փորձերի համար:
- Վաղ Տիեզերքի մոդելների ճշգրտման համար:
- Հիմնարար փոխազդեցությունների նոր տեսությունների մշակման համար:
Հակիրճ…
Գրավիտինոները՝ գերծանր լիցքավորված մասնիկները, կարող են լինել մութ նյութի առեղծվածի բանալին: Նրանց հազվադեպությունը բարդացնում է որոնումը, սակայն 2025 թվականին JUNO-ն կարող է գրանցել դրանց հետքերը: Բացահայտումը կմոտեցնի ֆիզիկոսներին միավորված տեսությանը, որը բացատրում է ամեն ինչ՝ աստղերից մինչև ատոմներ: Մութ նյութը, գուցե, այլևս գաղտնիք չլինի:
