Qaranlıq foton. Görünməzləri axtarın

Foton işıqla əlaqəli elementar hissəcikdir. Bununla belə, təxminən on il ərzində bəzi elm adamları qaranlıq və ya tünd foton adlandırdıqları şeyin olduğuna inanırdılar. Adi bir insana belə bir tərtibat özlüyündə ziddiyyət kimi görünür. Fiziklər üçün bunun mənası var, çünki onların fikrincə, bu, qaranlıq maddənin sirrinin açılmasına gətirib çıxarır.

Sürətləndirici təcrübələrdən əldə edilən məlumatların yeni təhlilləri, əsasən nəticələr BaBar detektorumənə haranı göstər qaranlıq foton gizli deyil, yəni tapılmadığı zonaları istisna edir. 1999-2008-ci illərdə Kaliforniyanın Menlo Parkdakı SLAC (Stanford Linear Accelerator Center) mərkəzində həyata keçirilən BaBar təcrübəsi, məlumat topladı. elektronların pozitronlarla toqquşması, müsbət yüklü elektron antihissəcikləri. Təcrübənin əsas hissəsi adlanır PKP-II, SLAC, Berkeley Lab və Lawrence Livermore Milli Laboratoriyası ilə əməkdaşlıqda aparılmışdır. On üç ölkədən 630-dan çox fizik BaBar-ın zirvəsində əməkdaşlıq etdi.

Ən son təhlil BaBar-ın son iki ilində qeydə alınmış məlumatlarının təxminən 10%-dən istifadə edib. Tədqiqatlar fizikanın Standart Modelinə daxil olmayan hissəciklərin tapılmasına yönəldilib. Nəticə planı heç bir qaranlıq foton tapılmadığı BaBar məlumat analizində tədqiq edilmiş axtarış sahəsini (yaşıl) göstərir. Qrafikdə digər təcrübələr üçün axtarış sahələri də göstərilir. Qırmızı çubuq qaranlıq fotonların sözdə səbəb olub olmadığını yoxlamaq üçün sahəni göstərir g-2 anomaliyasıvə ağ sahələr qaranlıq fotonların varlığı üçün araşdırılmamış qaldı. Qrafik də nəzərə alır təcrübə NA64CERN-də hazırlanmışdır.

Şəkil. Maksimilian Bris/CERN

Adi bir foton kimi, qaranlıq foton da qaranlıq maddə hissəcikləri arasında elektromaqnit qüvvəsini ötürəcək. O, həmçinin adi maddə ilə potensial olaraq zəif bir əlaqə göstərə bilər, yəni yüksək enerjili toqquşmalarda qaranlıq fotonlar yarana bilər. Əvvəlki axtarışlar onun izlərini tapa bilmədi, lakin qaranlıq fotonların ümumiyyətlə elektronlara və ya digər görünən hissəciklərə çevrildiyi güman edilirdi.

BaBar-da yeni bir araşdırma üçün elektron-pozitron toqquşmasında qara fotonun adi foton kimi əmələ gəlməsi və sonra detektora görünməyən qaranlıq maddə hissəciklərinə parçalanması ssenarisi nəzərdən keçirilib. Bu halda yalnız bir hissəciyi - müəyyən miqdarda enerji daşıyan adi fotonu aşkar etmək mümkün olardı. Beləliklə, komanda qaranlıq fotonun kütləsinə uyğun gələn xüsusi enerji hadisələrini axtardı. 8 GeV kütlələrində belə bir hit tapmadı.

Berkeley Laboratoriyasının nüvə fizikası və Kaliforniya Universitetinin Fizika Departamentinin üzvü Yuri Kolomenski mətbuata açıqlamasında “Detektordakı qaranlıq bir fotonun imzası yüksək bir fotonun imzası qədər sadə olacaq” dedi. enerji fotonu və başqa fəaliyyət yoxdur." Şüa hissəciyi tərəfindən buraxılan tək bir foton elektronun pozitronla toqquşduğunu və görünməz tünd fotonun detektor üçün görünməyən tünd maddə hissəciklərinə parçalandığını və hər hansı digər müşayiət olunan enerjinin olmadığı halda özünü göstərdiyini bildirəcək.

Qaranlıq foton həmçinin müon spininin müşahidə edilən xassələri ilə Standart Model tərəfindən proqnozlaşdırılan dəyər arasındakı uyğunsuzluğu izah etmək üçün nəzərdə tutulur. Məqsəd bu əmlakı ən yaxşı məlum dəqiqliklə ölçməkdir. muon təcrübəsi g-2Fermi Milli Sürətləndirici Laboratoriyasında aparılmışdır. Kolomenskinin dediyi kimi, BaBar eksperimentinin nəticələrinin son təhlilləri “g-2 anomaliyasını qaranlıq fotonlarla izah etmək imkanını böyük ölçüdə istisna edir, lakin bu, həm də o deməkdir ki, G-2 anomaliyasını başqa bir şey idarə edir”.

Qaranlıq foton ilk dəfə 2008-ci ildə Brookhaven Milli Laboratoriyasında E2 təcrübəsində "g-821 anomaliyasını" izah etmək üçün Lottie Ackerman, Matthew R. Buckley, Sean M. Carroll və Mark Kamionkowski tərəfindən təklif edilmişdir.

qaranlıq portal

Son illərdə həyata keçirilən NA64 adlı yuxarıda adı çəkilən CERN təcrübəsi də qaranlıq fotonları müşayiət edən hadisələri aşkar edə bilmədi. “Physical Review Letters” jurnalında dərc olunan məqalədə bildirildiyi kimi, Cenevrə fizikləri məlumatları təhlil etdikdən sonra kütlələri 10 GeV-dən 70 GeV-ə qədər olan tünd fotonları tapa bilməyiblər.

Bununla belə, bu nəticələri şərh edən ATLAS təcrübəsindən Ceyms Beecham ümid etdiyini bildirdi ki, ilk uğursuzluq rəqabət aparan ATLAS və CMS komandalarını axtarışa davam etməyə təşviq edəcək.

Beecham Physical Review Letters-də şərh etdi. -

Yaponiyada BaBar-a bənzər bir təcrübə deyilir Bell IIBaBar-dan yüz dəfə çox məlumat verəcəyi gözlənilir.

Cənubi Koreyanın Təməl Elmlər İnstitutunun alimlərinin fərziyyəsinə görə, adi maddə ilə qaranlıq arasındakı əlaqənin sirrini "" kimi tanınan portal modelindən istifadə etməklə izah etmək olar.qaranlıq aksion portalı ». O, iki hipotetik qaranlıq sektor hissəciklərinə, aksion və qaranlıq fotona əsaslanır. Portal, adından da göründüyü kimi, qaranlıq maddə ilə naməlum fizika ilə bizim bildiyimiz və anladığımız bir keçiddir. Bu iki dünyanı birləşdirən qaranlıq bir foton digər tərəfdədir, lakin fiziklər bunun bizim alətlərimizlə aşkar edilə biləcəyini söyləyirlər.

NA64 təcrübəsi haqqında video:

Sirli qaranlıq fotonun ovlanması: NA64 təcrübəsi