XENON1T detektors, kas bija lielākais “smagas” tumšās vielas meklēšana, izslēdza tumšās matērijas vieglo formu esamību un “sagrupēja” pirmos mājienus par šīs noslēpumainās vielas negaidīti smago daļiņu esamību, preses konferencē Itālijas Gransaso laboratorijā sacīja projekta dalībnieki.
“Pagaidām var pateikt tikai vienu - šī sasodītā daļiņa joprojām slēpjas no mums. No vienas puses, mēs neatradām pēdas tā pastāvēšanai masu diapazonā līdz 200 GeV. No otras puses, mūsu modeļi neizslēdz smagāku WIMP esamību. Mums datos par to pat ir mājieni, kaut arī to statistiskā nozīmība ir maza - tikai viena sigma, un es gribētu ticēt, ka tas nav nelaimes gadījums,”sacīja Jeļena Aprile, XENON1T sadarbības oficiālā pārstāve.
Pasaule aiz tumša ekrāna
Ilgu laiku zinātnieki uzskatīja, ka Visumu veido matērija, kuru mēs redzam un kas veido visu zvaigžņu, melno caurumu, miglāju, putekļu puduru un planētu pamatu. Bet pirmie novērojumi par zvaigžņu ātrumu tuvējās galaktikās parādīja, ka zvaigznes, kas atrodas piepilsētā, pārvietojas tajās ar neiespējami lielu ātrumu, kas bija apmēram 10 reizes lielāks nekā aprēķini, kuru pamatā bija visu tajās esošo zvaigžņu masa.
Iemesls tam, pēc mūsdienu zinātnieku domām, bija tā dēvētā tumšā matērija - noslēpumaina viela, kas veido apmēram 75% no Visuma matērijas. Parasti katrā galaktikā ir apmēram 8-10 reizes vairāk tumšās matērijas nekā tās redzamajā brālēnā, un šī tumšā matērija notur zvaigznes vietā un neļauj tām izkliedēties.
Mūsdienās gandrīz visi zinātnieki ir pārliecināti par tumšās matērijas esamību, taču tās īpašības papildus acīmredzamai gravitācijas ietekmei uz galaktikām un galaktiku kopām joprojām ir noslēpums un astrofiziķu un kosmologu diskusiju objekts. Ilgu laiku zinātnieki pieņēma, ka tas sastāv no superheavy un "aukstām" daļiņām - "wimps", kas nekādā veidā neizpaužas, izņemot redzamu matēriju kopu piesaistīšanu.
Zinātnieki šodien mēģina atrast šādas daļiņas, izmantojot milzu pazemes detektorus, kas piepildīti ar absolūti tīru ksenonu. Cēlu gāzu atomu kodoliem, kā iepriekš bija pieņēmuši zinātnieki, īpašā veidā vajadzēja mijiedarboties ar "WIMP", ko varēja noteikt, novērojot gaismas zibspuldzes sašķidrinātā ksenona iekšpusē.
Reklāmas video:
Pēdējo divu desmitgažu laikā zinātnieki ir izveidojuši apmēram duci šādu detektoru ar pieaugošu tilpumu un masu, no kuriem neviens nav spējis atklāt ksenona-WIMP mijiedarbības pēdas. Īpašas cerības tika liktas uz projektu XENON1T - detektoru, kas 2014. gadā uzbūvēts Itālijas Gran Sasso laboratorijā un satur rekordlielas 3,5 tonnas ksenona, kas ir aptuveni 10 reizes lielāks par visu konkurentu masu.
Visuma atslēga
Pirmie rezultāti, ko XENON1T komanda prezentēja pagājušā gada novembrī, atkal izrādījās "nulle" - vairāk nekā simts fiziķu komanda no 21 pasaules pasaules nevarēja atrast ievērojamas "WIMP" esamības pēdas ļoti plašā masas un enerģijas diapazonā.
Aprila un viņas kolēģi šodien iepazīstināja ar pilnās datu kopas analīzes rezultātiem, kas kopumā ar dažiem nelieliem izņēmumiem apstiprināja viņu provizoriskos secinājumus. Kā atzīmē zinātnieki, viņiem izdevās izslēgt iespēju, ka pastāv gaismas "WIMP" ar masu no 6 līdz 30 GeV, un praktiski nulles iespēja atklāt daļiņas ar masu līdz 200 GeV.
No otras puses, viņu apkopotie dati nav pretrunā un, pēc paša Aprila domām, norāda, ka tumšās vielas daļiņām faktiski ir daudz lielāka masa nekā iepriekš uzskatīja fiziķi.
“Tagad mūsu uzdevums ir ļoti vienkāršs - mums vienkārši jāturpina novērot un vienlaikus pazemināt trokšņa līmeni un palielināt jutīgumu. Kā man šķiet, mēs vai nu varēsim doties uz VIMP pēc nākamā detektoru atjaunināšanas, vai arī beidzot aizvērsim jautājumu par viņu esamību,”turpina fiziķis.
Pēc viņas teiktā, XENON1T dalībnieki jau montē jaunu detektora versiju, kuras ksenona masa tiks palielināta līdz četrām tonnām, un traucējumu līmenis tiks samazināts vismaz 10 reizes. Tās uzstādīšana tiks pabeigta šogad, un pirmos zinātniskos datus tā saņems 2019. gada vidū.
