Nacionalinės Lawrence Livermore laboratorijos (LLNL ) JAV mokslininkai sukūrė naują teoriją, kuri gali paaiškinti, kodėl tamsioji medžiaga iki šiol buvo nepastebėta Žemėje vykdomų eksperimentų metu, rašo Phys.org.
Dalelių fizikai, (dar žinomų kaip Lattice Strong Dynamics Collaboration), vadovaujami Lawrence Livermore laboratorijos komandos, sudėjo teorinės ir skaičiuojamosios fizikos technikas ir panaudojo labai galingą dviejų petaflopų Vulcan superkompiuterį, kad sukurtų naująjį tamsiosios medžiagos modelį.
Modelis medžiagą vadina natūraliai „neaptinkama“, tačiau ankstyvojoje Visatoje, esant itin aukštoms temperatūroms, jos sąveiką su įprastine medžiaga buvo galima pamatyti.
Modelis medžiagą vadina natūraliai „neaptinkama“, tačiau ankstyvojoje Visatoje, esant itin aukštoms temperatūroms, jos sąveiką su įprastine medžiaga buvo galima pamatyti.
„Šios sąveikos ankstyvoje Visatoje yra svarbios, nes įprastinės ir tamsiosios medžiagos gausa šiandieną yra labai panašios dydžiu. Tai leidžia daryti prielaidą, kad taip nutiko dėl subalansuojančio akto, kuris įvyko tarp jų dviejų dar iki tol, kol Visata atvėso“, – sakė Pavlosas Vranasas iš LLNL, vienas tyrimo „Direct Detection of Stealth Dark Matter through Electromagnetic Polarizability“ autorių.
Tyrimą galima rasti būsimame „Physical Review Letters“ žurnale. Tamsioji medžiaga sudaro 83 proc. mūsų Visatos ir ji tiesiogiai nesąveikauja su elektromagnetizmu, silpnąja arba stipriąja branduolinėmis sąveikomis, o įprastinė medžiaga pro ją praskrieja tik labai menkai sąveikaudama.
Kadangi yra beveik nematoma, ji vadinama tamsiąja medžiaga, tačiau jos sąveikos su gravitacija sukuria stulbinančius galaktikų ir galaktikų spiečių efektus, taigi iš esmės neabejojama, kad ji egzistuoja.
Tokios keistos tamsiosios medžiagos savybės slypi jos sudėtyje.
Kaip kvarkai neutrone, esant aukštai temperatūrai, šios elektrinį krūvį turinčios dalys sąveikauja beveik su viskuo. Tačiau esant žemai, jos susiriša kartu ir suformuoja elektrinio krūvio neturinčią dalelę.
Skirtingai nei neutronas, kuris surišamas stiprių kvantinės chromodinamikos sąveikų, slaptasis neutronas turėtų būti surišamas naujų ir dar nepastebėtų sąveikų – tamsiosios kvantinės chromodinamikos formos.
„Nuostabu, kad tamsiosios medžiagos kandidatas, vos keletą šimtų kartų sunkesnis nei protonas, galėtų būti elektriškai įkrautų dalelių mišinys, kuris iki šiol tiesiogiai nebuvo pastebėtas“, – aiškino P. Vranasas.
Panašiai kaip ir protonai, tamsioji medžiaga yra stabili ir per kosminį laiką nesuyra. Kaip ir kvantinė chromodinamika, ji sukuria didelį kiekį kitų branduolinių dalelių, kurios suyra iškart po susikūrimo.
Šios dalelės gali turėti grynąjį elektrinį krūvį, tačiau būtų išnykusios labai seniai. Dalelių greitintuve, turinčiame pakankamai stiprios energijos (tokiame kaip Didysis hadronų greitintuvas Šveicarijoje), šios dalelės galėtų būti atkurtos dar kartą – pirmą kartą nuo ankstyvosios Visatos. Jos galėtų palikti unikalius pėdsakus dalelių detektoriuose, nes būtų elektriškai įkrautos.
„Požeminiai tiesioginio aptikimo eksperimentai arba eksperimentai Didžiajame hadronų greitintuve gali greitai pateikti įrodymų apie šią naująją neaptinkamos tamsiosios medžiagos teoriją“, – įsitikinęs P. Vranasas.
