Tokio Universiteti tərəfindən

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Tədqiqatçılar qaranlıq maddəni necə axtarmağı təklif edirlər. Burulma balansı, solda boş “sferik qabıq”, sağda isə “bərk kürə” olan həndəsi cəhətdən asimmetrik bir quruluşdur. Son dərəcə yüngül qaranlıq maddə hissəciklərini əhatə edən fərdi səpələnmə hadisəsinin burulma balansına təsiri çox azdır, lakin çox sayda qaranlıq maddə hissəciyi tərəfindən tez-tez səpələnmə birlikdə ölçülə bilən sürətlənmə yarada bilər. Mənbə: Kavli IPMU

Qaranlıq maddənin kainatdakı maddənin böyük bir hissəsini təşkil etdiyinə inanılır, lakin onun əsl təbiəti hələ də məlum deyil. Keçmiş təcrübələrin əksəriyyəti daha ağır qaranlıq maddə namizədlərinə yönəlmişdi, kütlələri neytrinonun kütləsinə daha yaxın olan daha yüngül qaranlıq maddənin isə səpələnmə siqnalları olduqca zəif olduğuna görə birbaşa aşkarlanması çətin idi.

Beynəlxalq tədqiqatçılar qrupu burulma-balans təcrübələrinin — əvvəlcə ekvivalentlik prinsipini sınaqdan keçirmək üçün hazırlanmış dəqiq alətlərin — çox yüngül qaranlıq maddə üçün detektor kimi istifadə edilə biləcəyini aşkar edib. Physical Review Letters jurnalında dərc olunan tədqiqat , təxminən 0,01 ilə 1 eV arasında bu kütlə diapazonunda qaranlıq maddə və nuklonlar arasındakı qarşılıqlı təsirlər üzrə bu günə qədər ən güclü birbaşa aşkarlama limitlərini təqdim edir.

Tokio Universitetinin Kavli Kainat Fizika və Riyaziyyat İnstitutunun (Kavli IPMU, WPI) professoru Şigeki Matsumoto və Kavli IPMU Todai Doktoranturadan sonrakı Tədqiqatçısı və JSPS üzvü Jie Sheng də daxil olmaqla tədqiqatçılar komandası bir əsas fiziki effektə diqqət yetirdi: qaranlıq maddə kifayət qədər işıqlı olduqda, qalaktikadakı ədəd sıxlığı çox yüksək olur və makroskopik obyektlərlə səpələnmə kəsiyi də koherent effektlər vasitəsilə xeyli artırıla bilər.

Təcrübə aparatında sınaq kütlələrindən qaranlıq maddənin təkrar səpələnməsi kiçik, lakin ölçülə bilən bir sürətlənməyə səbəb oldu.Mövcud ekvivalentlik prinsipi testlərindən (rəngli bərk xətlər) qaranlıq maddə-nuklon kəsişməsinə qoyulan məhdudiyyətlər. Kəsik qara əyri potensial gələcək təcrübələrin asimmetrik fırlanan burulma balansı testinin mümkün həssaslığını göstərir. Mənbə: Physical Review Letters (2026). DOI: 10.1103/8lbh-lblh

Komanda daha sonra göstərdi ki, həndəsi cəhətdən asimmetrik konfiqurasiyalara malik burulma balansı təcrübələri bu cür qaranlıq maddənin yaratdığı sürətlənmələrə xüsusilə həssasdır. Bir neçə müasir burulma balansı təcrübələrinin sistematik təhlilinə əsaslanaraq, onlar əvvəlcə ekvivalentlik prinsipini sınamaq üçün hazırlanmış cihazların yüngül qaranlıq maddə ilə nuklonlar arasındakı qarşılıqlı təsirləri məhdudlaşdırmaq üçün də istifadə edilə biləcəyini və kütləsinin təxminən 0,01 ilə 1 eV arasında dəyişə biləcəyini aşkar etdilər.

Bu nəticə göstərir ki, dəqiq ölçmə təcrübələri qaranlıq maddənin axtarışında yeni rol oynaya bilər.

Xüsusilə də ənənəvi yeraltı detektorların məhdud həssaslığa malik olduğu aşağı kütləli bölgədə burulma balansı təcrübələri işıqlı qaranlıq maddənin aşkarlanması üçün yeni və tamamlayıcı bir yanaşma təklif edə bilər. Təcrübə həssaslığı və dizaynında daha da təkmilləşdirmələrlə bu metod qaranlıq maddə kütlələrinin və birləşmələrinin əlçatan diapazonunu daha da genişləndirə və dəqiq təcrübələrlə hissəciklər kosmologiyası arasındakı əlaqəni gücləndirə bilər.