Tamsioji medžiaga - egzotinių dalelių sankaupos? (0)
Vakuumas – tai erdvės dalis, kurioje nėra jokios medžiagos. Toks aprašymas skamba keistai, tačiau naujausi tyrimai atskleidžia dar keistesnę vakuumo savybę. PVLAS eksperimento rezultatai rodo, jog vakuumas gali pasižymėti tokiomis pačiomis savybėmis kaip ir kristalas stipriame magnetiniame lauke. Fizikams tokia netikėta išvada itin aktuali, nes įmanoma, jog eksperimento metu pasireiškė tamsiosios medžiagos dalelės.
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Kristalai – tai kietieji kūnai, turintys tvarkingą atominę struktūrą, ir šių dienų fizikoje pakankamai įprastinė medžiaga. Fizikai kristalus plačiai pritaiko šviesai tiesiškai ar apskritai poliarizuoti, tačiau vakuumas, pasižymintis kristalų savybėmis – tai jau kažkas naujo.
Italijos Legnaro nacionalinėje laboratorijoje atlikdami PVLAS eksperimentą tyrėjai kameroje sukūrė vakuumą, jį paveikė stipriu magnetiniu lauku ir nukreipė šviesos spindulį į vieną iš kameros galų. Buvo pastebėta, jog išlekianti šviesa buvo apskritai poliarizuota, taigi, galima teigti – tarsi perėjusi per kristalą.
„Mes manome, jog intensyvus magnetinis laukas priverčia šviesą susimaišyti su tam tikromis hipotetinėmis dalelėmis, kurias vadiname pseudoskaliarais“, – pasakoja Indijos Kanpuro technologijos instituto fizikas Pankajus Džeinas (Pankaj Jain). „Iš tikrųjų, šviesa yra priverčiama dalinai virsti šiomis dalelėmis, kurios po labai trumpo laiko tarpo vėl tampa šviesa. Šių dalelių sąveika su šviesa ar kitomis žinomomis dalelėmis yra nepaprastai silpna. Vadinasi, jos galėtų sudaryti tamsiąją medžiagą“.
Tačiau yra tam tikri astrofizikos numatyti apribojimai, kurie nusako, kaip šviesa galėtų sąveikauti su tokiomis dalelėmis. Pagal šiuos apribojimus, eksperimento metu užfiksuotos sąveikos turėtų būti kur kas silpnesnės. Nepaisant to, Džeinas ir jo bendradarbiai mano, jog apribojimai negalioja, jei pseudoskaliarai taipogi pakankamai stipriai sąveikauja su kitais pseudoskaliarais.
Minėtieji mokslininkai įsitikinę, kad pseudoskaliarai, jei tik jie apskritai egzistuoja, greičiausiai susidarė ankstyvojoje Visatoje ir paskui pasklido po ją. Taip pat manoma, jog dabartinėje Visatoje, kosminių dulkių debesims susispaudžiant į žvaigždes, pseudoskaliarai dėl gravitacijos yra įsiurbiami į vidų. Be to, didelės energijos pseudoskaliarai susidaro šių žvaigždžių branduoliuose.
Pseudoskaliarai gali laisvai prasiskverbti pro įprastinių dalelių debesį, tačiau tik tada, jei čia nėra kitų pseudoskaliarų. Būtent tai ir įkalina juos žvaigždžių viduje: Saulėje, prieš susidurdamas su kitu pseudoskaliaru, pastarasis gali įveikti viso labo tik maždaug vieno centimetro atstumą. Todėl, priešingai nei fotonai, pseudoskaliarai niekados nepasiekia žvaigždžių paviršiaus.
Pagal tokią įsivaizduojamų įvykių seką, žvaigždės atlieka tamsiosios medžiagos pusiausvyros palaikymo vaidmenį. Jų milžiniška gravitacija traukia galaktikos pseudoskaliarus ir kitas daleles, tuo tarpu žvaigždžių viduje fotonai ir naujai susidarę pseudoskaliarai bando ištrūkti lauk, taip atsverdami minėtąją trauką. Galiausiai šios jėgos susilygina, tokiu būdu įkalindamos dalį pseudoskaliarų.
Jeigu sudomino, kas yra ta paslaptinga tamsioji medžiaga ir kokios dar paslaptys glūdi Visatoje, skaitykite apie tai išsamų straipsnį.
Pagal: MokslasPlius