Qorong'i Materiya: Kosmosning Eng Katta Sirli Narsasi

Keling, avval hayolidan o'tkazaylik: koinotdagi barcha materiyadan 85 foizi biz ko'rmaydigan narsalardan iborat. Qo'limiz bilan ushlay olmaymiz. Bep直接的 aniqlay olmaymiz. Faqat uning borlig'ini bilamiz — chunki u gravitatsiya orqali boshqa narsalarni harakatga keltiradi.

Bu qorong'i materiya. Kosmosning eng katta siri.

Olimlar yillar davomida bu moddani izlab kelmoqda. Galaktikalar klasterlaridagi ta'sirini kuzatgan, yorug'likning ko'rinmas massalarni aylantirib o'tishini o'rgangan, galaktikalarni birlashtiruvchi kosmik to'rning ishlashini hisoblagan. Ammo to'g'ridan-to'g'ri qorong'i materiya zarrasini tutib olish hali ham muyushi bo'lmagan ish.

To keyincha.

Chang ichidagi Ignalar

Janubiy Dakota shtatidagi eski oltin konida, yer yuzasidan bir mildan pastda, insoniyat yaratgan eng sezgir asboblardan biri joylashgan. LZ (Lux-ZEPLIN) tajribasi — bu oddiy qorong'i materiyani qidirish emas. U unga quloq solmoqda. Shunday sezgir sensorlar bilan jihozlanganki, ular yorug'likning alohida zarrachalarini ham sezadi.

Detektor o'zi — 10 tonna ayniqsa toza suyuq ksenon tutgan idish. Agar qorong'i materiya zarrasi (agar u mavjud bo'lsa) ksenon atomlaridan biriga qulashsa, juda, juda kichik yorug'lik chaqnab chiqadi. Shunchalik kichikki, chang ichidagi ignani topish bunga qiyoslaganda oson ko'rinadi.

Mana shunday qiladi qorong'i materiya: o'z tabiatiga ko'ra, odatiy modda bilan muloqot qilishni yoqtirmaydi. Gravitatsiya va "kuchsiz yadro kuchi" orqali boshqa narsalarni e'tiborsiz qoldiradi. Shuning uchun ham bu to'qnashuvlar juda kam bo'lishi kerak. Ehtimol, har daqiqada Yer orqali bitta zarracha o'tadi, yoki undan ham kamroq.

Shuning uchun olimlarga juda sezgir asboblar va ko'p sabr kerak.

Bitta Ajoyib Voqea

Mana shu yerda ish qiziq bo'lib qoladi.

2023-yil iyun oyida — yerning galaktika bo'ylab qorong'i materiya oqimida eng tez harakatlanadigan paytida — LZ detektori nimagadir ish bildi. Bitta voqea. Hisob-kitoblarga ko'ra, qorong'i materiya zarrasi to'g'ri kelganda qanday ko'rinishi kerak bo'lsa, shunga mos keladigan bitta to'qnashuv.

Dr. Rik Gaytskel, LZ loyihasi vakili, buni "mutlaqo qiziq" deb atadi. Ro'yxamga olgan holda aytaman — bu olimlarning "bizning qalblarimiz uradi, lekin buni oldindan aytishni xohlamaymiz" degani.

Signal 2,6 sigma ahamiyatga ega edi. Taqqoslash uchun: to'liq tasdiqlash uchun 5 sigma kerak — bu deyarli 100 foiz statistik ishonch. Demak, bu tasdiq emas. Bu "hey, g'alati nima bo'ldi, uni tushuntira olmayapmiz" degani.

Hali.

Nima Uchun Bu Muhim

Mana bu yerda meni hayratga soladigan narsa bor. Bu haqda gap ketganda, biz chet teoriyalar yoki экзотик farazlar haqida gapirmayapmiz. Qorong'i materiya mavjudlig'i ilmiy consensusning eng qattiq qismi. Faqat u aslida nima ekanini bilmaymiz.

Yillardagi eng asosiy nomzod — WIMP (Kuchsiz O'zaro Ta'sir Qiluvchi Og'ir Zarrachalar). Bu nazariy zarrachalar qorong'i materiyaga oid hamma narsani tushuntiradi, shu bilan birga nima uchun ularni hali aniqlay olmasligimizni ham. Ular uyatchan. Juda, juda uyatchan.

LZ aniqlagan voqea 200 marta og'irroq zarrachaga mos kelishi mumkin — protondan 200 marta og'ir. Bu katta! Bu oxir-oqibat aniq javob berishi mumkin bo'lgan massa.

Fizik Aaron Manalayzey chiroyli aytdi: "Men ishlagan har qanday tajribada, barcha jihatdan to'g'ri bo'lgan chetga chiqqan voqea — bu birinchisi."

Xavotirga O'rnmang

Bu yerda mas'ul bo'lishni xohlayman — shunday qiladilar olimlar ham. Bitta voqea, bitta to'qnashuv bilan guruh kashfiyot da'vo qilmayapti. Qila olmaydilar. Fan shunday ishlaydi va bu unga ishonchimizni oshiradi.

Haligacha noma'lum fon bo'lishi mumkin — qorong'i materiya kabi ko'rinadigan kam uchraydigan zarracha o'zaro ta'sirlari. LZ jamoasi ajoyib ehtiyot bo'lmoqda — bu to'g'ri yondashuv. Ayniqsa bunday muhim narsa bilan ishlaganda.

Keyingi oy va yillar davomida ko'proq ma'lumotlarni tahlil qiladilar, ko'proq sinovlar o'tkazadilar va eng muhimi — natijalarni boshqa olimlar ham ko'rib chiqishi uchun ulashadilar. Fanining go'zal tomoni shunda. Hammasi haqiqatni topishni xohlaydi, hatto o'z natijalarini noto'g'ri deb ko'rsatish kerak bo'lsa ham.

Bu Bizga Nima Deydi

Mana shunday: agar bu hech narsa bo'lib chiqsa — statistik tasodif, noma'lum artefakt — biz shunga yaqin kelayotganimiz faktining o'zi juda muhim. LZ eksperimenti bugungi kunda eng sezgir qorong'i materiya ovchisi. Agar qorong'i materiya zarrachalari mavjud bo'lsa, har kuni ularning yashirin joylarini toraytirmoqdamiz.

Va agar haqiqatan ham rost bo'lsa? Agar Janubiy Dakota konidagi qorong'ilikda bitta kichik chaqnoq haqiqatan ham birinchi marta tasdiqlangan qorong'i materiya bo'lsa?

Bu insoniyat tarixidagi eng katta ilmiy kashfiyotlardan biri bo'ladi. Nihoyat, koinotning aksariyat qismi aslida nimadan tashkil topganini tushunamiz.

Shunday qilib, qiziqishni yo'qotmang. Koinot bizni hayratga solishga odatlangan.