Mokslininkai gali būti apčiuopę tamsiąją medžiagą po žeme (Video)

„Kol kas nieko netvirtiname“, sakė Stanfordo universiteto (JAV) fizikas Blasas Cabrera, pasisakęs Amerikos fizikos bendruomenės suvažiavime.

Naujus rezultatus mokslininkams pateikė „SuperCDMS“ (Super Cryogenic Dark Matter Search) detektorius, esantis giliai po žeme, kasykloje Minesotos valstijos šiaurėje.

Šioje požeminėje laboratorijoje mokslininkai silicį ir germanį šaldo iki temperatūros, artimos absoliučiam nuliui (-273,15 Celsijaus skalėje). Tokia šalta aplinka idealiai tinkama tiesioginiam tamsiosios medžiagos dalelių stebėjimui. Jeigu su aplinka mažai sąveikaujanti dalelė praskrostų detektorių ir pataikytų į atšaldytą atomo branduolį, ji išskirtų krūvį ir šilumą, kuriuos mokslininkai galėtų užfiksuoti superjautriais instrumentais.

Eksperimento metu nustatyti trys atvejai, iš kurių galima spręsti, kad detektorių kirto silpnai sąveikaujanti masyvi dalelė (WIMP, weakly interacting massive particle). Tokios dalelės (lietuviškai vadinamos vimpais) yra vieni iš kandidatų, paaiškinančių tamsiosios medžiagos egzistavimą. Pati tamsioji medžiaga jokios šviesos neskleidžia ir neatspindi, tačiau su Visata sąveikauja per gravitaciją.

Tiesa, nereikėtų per anksti džiaugtis – visai įmanoma, kad instrumentų užfiksuoti rezultatai tėra statistinės klaidos. Mokslininkai dėl atsitiktinių eksperimento fliuktuacijų tikisi pamatyti tris ar daugiau kontaktų su vimpais 5,4 proc. detektoriaus veikimo laiko. Tačiau eksperimento užfiksuotos fliuktuacijos tokį energijos spektrą, kuris palieka gana nedaug galimybių atsitiktinės klaidos atvejui. Pasak B. Cabreros, 99,81 proc. labiau tikėtina, kad užfiksuotas signalas yra vimpų ženklas nei paprastų foninių svyravimų rezultatas.

Bet fizika ne be reikalo yra vadinama tiksliuoju mokslu: norint skelbti apie atradimą jiems keliami reikalavimai yra gerokai didesni nei šiuo atveju pateikta tikimybė.

„Gauti rezultatai nė iš tolo netraukia atradimo reikalavimų lygio, jie nesiekia net to lygio, kad galėtume reikalauti papildomo ištyrimo. Tačiau tai yra „susidomėjimo regionas“ ateities tyrimams“, - sakė fizikas.

Mokslinį darbą, aprašantį detektoriaus rezultatus, galima peržiūrėti šioje svetainėje.

Jeigu iš tiesų paaiškės, kad šie signalai yra vimpų egzistavimo ženklas, mokslininkai mano, jog tai būtų dalelė, kurios masė yra apie 8 gigaelektronvoltus (GeV).

Tokia masė atitiktų ir ankstesnius „SuperCDMS“ rezultatus, ir kito tamsiosios medžiagos paieškos eksperimento, pavadinto „CoGeNT“ bei atliekamo JAV Energetikos departamento Ramiojo vandenyno šiaurės vakarų nacionalinės laboratorijos duomenis. Tačiau, pasak B. Cabreros, jie prieštarauja preliminariems tarptautinio XENON Tamsiosios medžiagos projekto duomenims – šis svarbus eksperimentas vykdomas Italijoje.

Mokslininkai tamsiąją medžiagą bando užspeisti į kampą artėdami prie jos iš įvairių pusių. Praėjusį mėnesį NASA mokslininkai paskelbė, kad šios nepastebimos medžiagos egzistavimo užuominų pastebėjo atliekant netiesioginius matavimus Tarptautinėje kosminėje stotyje. Šios stoties detektorius „Alpha Magnetic Spectrometer“ registravo 400 000 pozitronų, kurie yra elektronų antimateriniai dvyniai. Manoma, kad šios dalelės galėjo atsirasti susidūrus ir anihiliavus tamsiosios medžiagos dalelėms.