Anapolis: nauja tamsiosios medžiagos koncepcija (0)
Gali būti, kad didžioji dalis visatos yra sudaryta iš dalelių, pasižyminčių neįprastu elektromagnetiniu lauku, kuris vadinamas anapoliu (angl. anapole). Būtent tokią tamsiosios medžiagos koncepciją, atlikę nuodugnią analizę, neseniai pagrindė fizikos teoretikai iš Vanderbilto universiteto, rašoma Phys.org.
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
„Physics Letters B“ moksliniame žurnale publikuotame straipsnyje Robertas Scherreris ir Chu Man Ho teigia, kad daugiau kaip 85% visatos masės sudaranti tamsioji medžiaga pati yra sudaryta iš elementariųjų dalelių, vadinamų Majoranos fermionais. Ši dalelė teoriškai aprašyta buvo 1930 m. italų fiziko Ettore‘ės Majorana‘os, tačiau iki šiol jos egzistavimas nėra patvirtintas eksperimentiškai.
Nemažai fizikų anksčiau yra sieję tamsiosios materijos sudėtį su Majoranos dalelėmis, taigi R.Scherreris ir C.M.Ho nėra šios hipotezės autoriai. Tačiau savo darbe jie pateikė detalius teorinius skaičiavimus, kuriais parodė, kad šios dalelės turi retą, spurgos formą primenantį anapolinį elektromagnetinį lauką. Kitaip nei dalelės, turinčios dipolį elektrinį lauką, sudarytą iš neigiamo ir teigiamo polių, Majoranos dalelės pasižymi visiškai kitokiomis savybėmis – tai paaiškina, kodėl jas taip sunku aptikti.
Mokslininkų išanalizuotas teorinis tamsiosios medžiagos modelis yra išskirtinis tuo, kad numato aiškias šios materijos formos aptikimo prognozes, o tai sudaro sąlygas modelį patvirtinti arba paneigti visame pasaulyje po žeme įrengtais dalelių detektoriais. Pažymėtina ir tai, kad teorija yra ne tik unikali, tačiau ir paprasta.
„Dauguma modelių daro prielaidą, kad tamsiosios medžiagos dalelės sąveikauja per egzotiškas jėgas, kurios nepasireiškia kasdieniame gyvenime. Tuo tarpu anapolinės tamsiosios medžiagos dalelės pasižymi įprastu elektromagnetizmu – ta pačia jėga, kuri priverčia magnetą prilipti prie šaldytuvo“, – portalui Phys.org teigė R.Scherreris.
Tamsiosios medžiagos egzistavimą be fizikų yra numatę ir astronomai, kurie 1930 m. šiuo hipotetiniu konceptu bandė paaiškinti galaktikų sukimosi greičio ypatumus. Nuodugnūs stebėjimai parodė, kad toliau nuo galaktikos centro esančios žvaigždės juda kur kas didesniu greičiu nei tai būtų galima paaiškinti matomos materijos kiekiu.
Mokslininkai yra pasiūlę hipotezes, teigiančias, kad tamsioji medžiaga negali būti stebima teleskopais, kadangi ji nereaguoja su šviesa bei kita elektromagnetine spinduliuote. Iki šiol atlikti nesėkmingi eksperimentiniai stebėjimai kol kas apskritai atmeta galimybę, kad šios dalelės gali turėti elektrinį krūvį.
Dėl šios priežasties neseniai keletas fizikų suformulavo sudėtingus matematinius modelius, numatančius, kad tamsiosios medžiagos dalelės neturi elektrinio krūvio, tačiau pasižymi dipoliniu magnetiniu lauku. Kadangi šiuose modeliuose nėra įtrauktos Majoranos dalelės, R.Scherreris ir C.M.Ho nusprendė įdėmiau išanalizuoti anapolinės tamsiosios medžiagos egzistavimo galimybę.
Dipolį elektrinį lauką turinčios dalelės su elektromagnetiniais laukais sąveikauja būdamos ir rimties būsenoje, tuo tarpu anapolinį lauką turinčios dalelės to nedaro. Tam, kad sąveikautų, jos turi judėti ir kuo greičiau tai daro, tuo stipresnė yra atsirandanti sąveika. Dėl šios priežasties anapolinės dalelės galėjo būti kur kas labiau aktyvios pirmosiomis visatos atsiradimo dienomis, tačiau plečiantis ir vėstant visatai tapo vis mažiau aktyvios, o dėl to šiuo metu yra itin sunkiai aptinkamos specialiais detektoriais.
Nemažai fizikų anksčiau yra sieję tamsiosios materijos sudėtį su Majoranos dalelėmis, taigi R.Scherreris ir C.M.Ho nėra šios hipotezės autoriai. Tačiau savo darbe jie pateikė detalius teorinius skaičiavimus, kuriais parodė, kad šios dalelės turi retą, spurgos formą primenantį anapolinį elektromagnetinį lauką. Kitaip nei dalelės, turinčios dipolį elektrinį lauką, sudarytą iš neigiamo ir teigiamo polių, Majoranos dalelės pasižymi visiškai kitokiomis savybėmis – tai paaiškina, kodėl jas taip sunku aptikti.
Mokslininkų išanalizuotas teorinis tamsiosios medžiagos modelis yra išskirtinis tuo, kad numato aiškias šios materijos formos aptikimo prognozes, o tai sudaro sąlygas modelį patvirtinti arba paneigti visame pasaulyje po žeme įrengtais dalelių detektoriais. Pažymėtina ir tai, kad teorija yra ne tik unikali, tačiau ir paprasta.
„Dauguma modelių daro prielaidą, kad tamsiosios medžiagos dalelės sąveikauja per egzotiškas jėgas, kurios nepasireiškia kasdieniame gyvenime. Tuo tarpu anapolinės tamsiosios medžiagos dalelės pasižymi įprastu elektromagnetizmu – ta pačia jėga, kuri priverčia magnetą prilipti prie šaldytuvo“, – portalui Phys.org teigė R.Scherreris.
Tamsiosios medžiagos egzistavimą be fizikų yra numatę ir astronomai, kurie 1930 m. šiuo hipotetiniu konceptu bandė paaiškinti galaktikų sukimosi greičio ypatumus. Nuodugnūs stebėjimai parodė, kad toliau nuo galaktikos centro esančios žvaigždės juda kur kas didesniu greičiu nei tai būtų galima paaiškinti matomos materijos kiekiu.
Mokslininkai yra pasiūlę hipotezes, teigiančias, kad tamsioji medžiaga negali būti stebima teleskopais, kadangi ji nereaguoja su šviesa bei kita elektromagnetine spinduliuote. Iki šiol atlikti nesėkmingi eksperimentiniai stebėjimai kol kas apskritai atmeta galimybę, kad šios dalelės gali turėti elektrinį krūvį.
Dėl šios priežasties neseniai keletas fizikų suformulavo sudėtingus matematinius modelius, numatančius, kad tamsiosios medžiagos dalelės neturi elektrinio krūvio, tačiau pasižymi dipoliniu magnetiniu lauku. Kadangi šiuose modeliuose nėra įtrauktos Majoranos dalelės, R.Scherreris ir C.M.Ho nusprendė įdėmiau išanalizuoti anapolinės tamsiosios medžiagos egzistavimo galimybę.
Dipolį elektrinį lauką turinčios dalelės su elektromagnetiniais laukais sąveikauja būdamos ir rimties būsenoje, tuo tarpu anapolinį lauką turinčios dalelės to nedaro. Tam, kad sąveikautų, jos turi judėti ir kuo greičiau tai daro, tuo stipresnė yra atsirandanti sąveika. Dėl šios priežasties anapolinės dalelės galėjo būti kur kas labiau aktyvios pirmosiomis visatos atsiradimo dienomis, tačiau plečiantis ir vėstant visatai tapo vis mažiau aktyvios, o dėl to šiuo metu yra itin sunkiai aptinkamos specialiais detektoriais.
(16)
(0)
(0)