Ingrid Fadelli , Phys.org

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriNeytron ulduzunun şəkli. Kredit: ESA ESA üçün müqavilə əsasında ATG tərəfindən görülən işlər. Lisenziya: CC BY-SA 3.0 IGO və ya ESA Standart Lisenziyası

Neytron ulduzları əsasən nuklonlardan (yəni, proton və neytronlardan) ibarət ultra sıx ulduz qalıqlarıdır. Milyonlarla il ərzində bu ulduzlar tədricən soyuyaraq kosmosa istilik yayırlar.

Neytron ulduzlarının soyudulması prosesi müxtəlif hipotetik hissəciklər, o cümlədən skalyar hissəciklər üçün perspektivli sınaq meydançası ola bilər. Bunlar spinə malik olmayan və bəzi nəzəri proqnozlara görə, nuklonlarla birləşə bilən hissəciklərdir.

Skalyar hissəciklərin ekvivalentlik prinsipi və tərs kvadrat qanunu kimi tanınan iki əsas cazibə qanununu pozduğu güman edilir. Beləliklə, onların müşahidəsi kainat və onun altında yatan fiziki qüvvələr haqqında mövcud anlayışı xeyli zənginləşdirə bilər.

Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY, İtaliya Milli Nüvə Fizikası İnstitutu, Sidney Universiteti və Padua Universitetinin tədqiqatçıları bu yaxınlarda nəzəri proqnozları neytron ulduzlarının simulyasiyaları ilə müqayisə edərək, skalyar hissəciklərin soyutma proseslərini sürətləndirməsi ehtimalını araşdırmaq məqsədi daşıyan bir araşdırma apardılar. Onların Physical Review Letters jurnalında dərc olunmuş məqaləsi skaler-nuklon qarşılıqlı təsirlərinin gücünə bu günə qədər ən sərt məhdudiyyətlər qoyur, eyni zamanda beşinci qüvvənin mövcudluğunu yoxlamaq üçün neytron ulduz məlumatlarının potensialını vurğulayır.

Məqalənin həmmüəllifi Edoardo Vitagliano Phys.org-a deyib: “Adi maddəni təşkil edən hissəciklərə (yəni, protonlar, elektronlar və neytronlar) aid olan bütün hadisələr dörd əsas qüvvə ilə müəyyən edilir: qravitasiya, elektromaqnit, güclü nüvə və zəif nüvə qüvvələri”.

“Əlavə beşinci qüvvənin mövcudluğu fizikada paradiqmanın dəyişməsindən xəbər verə bilər və bir çox təcrübələr belə beşinci qüvvə axtarışına həsr edilmişdir. Mezoskopik səviyyədə (makroskopik və mikroskopik dünyalar arasında) cazibə qüvvəsindən kənarlaşmalar, bununla belə, araşdırmaq çox çətindir”.

Neytron ulduzları yeni fizika axtarmaq üçün bir vasitədir

Əvvəlki ədəbiyyat və beşinci qüvvəyə aid nəzəriyyələr ortaya çıxanda Vitagliano və onun həmkarları anladılar ki, neytron ulduzları onun varlığını araşdırmaq üçün perspektivli təbii laboratoriyalar ola bilər. “Möhtəşəm Yeddilik” və pulsar PSR J0659 kimi tanınan neytron ulduzları əslində belə bir qüvvənin yaranmasına səbəb ola biləcək skalyarlar və nuklonlar arasında qarşılıqlı təsirə malik ola bilərdi.

“Elektromaqnit qarşılıqlı təsir fotonların mübadiləsi ilə bağlı olduğu kimi, yeni qüvvəyə də yeni skalyar hissəcik vasitəçilik edəcək” dedi Vitagliano. “Belə bir hissəcik hissəciklər fizikasının Standart Modelinin bir çox uzantılarında proqnozlaşdırılır , əlavə ölçülərin mövcudluğu ilə əlaqələndirilə bilər və kainatımızda qaranlıq maddə rolunu oynaya bilər.”

Skalyar hissəciklər neytronlar və ya protonlar arasında səpilmə zamanı çoxlu şəkildə əmələ gələrdi. Qeyd edək ki, bu iki növ hissəcik neytron ulduzlarının nüvəsində yer alır.

“Onların son dərəcə böyük sıxlığı sayəsində neytron ulduzlarının təkamülü yeni qüvvələrin mövcudluğundan kəskin şəkildə təsirlənəcək” dedi Vitagliano. “Neytron ulduzları zamanla soyuyan ilıq yemək kimidir və yeni hissəciklər onları daha tez soyudar.”

Bu ehtimalı araşdırmaq üçün tədqiqatçılar mürəkkəb və təkmil neytron ulduz simulyasiyalarını həyata keçirdilər. Bu simulyasiyalar neytron ulduzlarının doğulduğu andan indiki yaşa qədər təkamülünü göstərərək, ulduzların içərisində hipotetik skalyar hissəciklərin necə yaranacağını göstərirdi.

“Yeni beşinci qüvvəyə vasitəçilik edən skalyar hissəciklərin emissiyasını hesablayan simulyasiyalar neytron ulduzlarına gətirib çıxarır ki, bu gün bizim teleskoplarımızın müşahidə etdiyindən qat-qat soyuq olacaq”, – məqalənin həmmüəllifi Alessandro Lella izah edir. “Buna görə də, əgər beşinci qüvvə varsa, o, müşahidə olunan neytron ulduzunun təkamülünü dəyişdirməmək üçün kifayət qədər zəif olmalıdır.”

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklər əldə edin .

Beşinci qüvvədə rekord həddlər təyin etmək

Tədqiqatçılar öz simulyasiyalarında əlavə enerji itkisinə dair heç bir dəlil tapmadılar və bu, tədqiq etdikləri neytron ulduzların normal soyuduğunu irəli sürdülər. Bu, onlara skalyar-nuklon birləşmələrinə yeni sərhədlər qoymağa imkan verdi ki, bu da skalyar hissəciklər və beşinci qüvvənin sübutu üçün gələcək axtarışlar haqqında məlumat verə bilər.

“Biz təəccüblü nəticəyə gəldik ki, zərrəciklər arasında tükün qalınlığından daha kiçik məsafədə yeni qüvvə hərəkət edərsə, astronomik müşahidələr əslində onu tapmaq üçün ən yaxşı tədqiqatdır” dedi Vitagliano. “Biz aşkar etdik ki, hər hansı mövcud beşinci qüvvə əvvəllər düşünüldüyündən daha zəif olmalıdır.”

Vitagliano, Lella və onların həmkarları Damiano Fiorillo və Ciaran O’Hare tərəfindən qoyulan sərt məhdudiyyətlər cazibə qüvvəsinin pozulmasını proqnozlaşdıran nəzəriyyələri təkmilləşdirməyə kömək edə bilər. Gələcəkdə tədqiqatçılar yeni toplanmış astronomik məlumatlardan istifadə edərək beşinci qüvvənin və ona vasitəçilik edən skalyarların mövcudluğunu daha da araşdırmağa ümid edirlər.

“Neytron ulduzlarının daxili hissələrini idarə edən fizika hələ də tam başa düşülməyib” deyə Lella əlavə edib. “Çox güman ki, biz bu yığcam obyektlərin öyrənilməsinin təklif edə biləcəyi bütün imkanları hələ də dərk edə bilməmişik. Qarşıdan gələn astronomik müşahidələr bəzi sürprizlər yarada bilər. Neytron ulduz məlumatlarında əvvəllər naməlum hadisələr aşkar olunarsa, onlar kainatımızın ən müdhiş sirlərini dərk etmək üçün yeni yollar aça bilər.”

Müəllifimiz İnqrid Fadelli tərəfindən sizin üçün yazılmış, Liza Lok tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Eqan tərəfindən yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu hesabat sizin üçün əhəmiyyət kəsb edirsə, lütfən, ianə (xüsusilə aylıq) nəzərdən keçirin. Siz təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Daha çox məlumat: Damiano F. G. Fiorillo və başqaları, Neytron Ulduzunun Soyudulmasından Beşinci Qüvvələrin Pikometrinə Mikrometrdə Aparıcı Sərhədlər, Fiziki İcmal Məktubları (2025). DOI: 10.1103/tlqz-713s

Jurnal məlumatı: Fiziki baxış məktubları 

© 2025 Science X Network