Qorong'i foton. Ko'rinmasni qidiring

Foton yorug'lik bilan bog'langan elementar zarradir. Biroq, taxminan o'n yil davomida ba'zi olimlar qorong'u yoki qorong'i foton deb ataydigan narsa borligiga ishonishdi. Oddiy odamga bunday formulaning o'zi qarama-qarshilikdek tuyuladi. Fiziklar uchun bu mantiqqa to'g'ri keladi, chunki ularning fikriga ko'ra, bu qorong'u materiyaning sirini ochishga olib keladi.

Akselerator tajribalaridan olingan ma'lumotlarning yangi tahlillari, asosan natijalar BaBar detektoriqayerni ko'rsat qorong'u foton u yashirin emas, ya'ni topilmagan zonalarni istisno qiladi. 1999 yildan 2008 yilgacha Kaliforniyaning Menlo Park shahridagi SLAC (Stenford Linear Accelerator Center) da o'tkazilgan BaBar tajribasi ma'lumotlarni yig'di. elektronlarning pozitronlar bilan to'qnashuvi, musbat zaryadlangan elektron antizarralar. Tajribaning asosiy qismi, deyiladi PKP-II, SLAC, Berkeley Lab va Lawrence Livermore National Laboratory bilan hamkorlikda o'tkazildi. O'n uch mamlakatdan 630 dan ortiq fiziklar BaBarning eng yuqori cho'qqisida hamkorlik qilishdi.

Oxirgi tahlilda BaBar so'nggi ikki yillik faoliyati davomida qayd etilgan ma'lumotlarning taxminan 10 foizi ishlatilgan. Tadqiqotlar fizikaning standart modeliga kiritilmagan zarralarni topishga qaratilgan. Olingan chizmada qorong'u fotonlar topilmagan BaBar ma'lumotlar tahlilida o'rganilgan qidiruv maydoni (yashil) ko'rsatilgan. Grafik boshqa tajribalar uchun qidiruv maydonlarini ham ko'rsatadi. Qizil chiziq qorong'u fotonlar so'zda sabab bo'ladimi yoki yo'qligini tekshirish uchun maydonni ko'rsatadi g-2 anomaliyasiva oq maydonlar qorong'u fotonlarning mavjudligi uchun tekshirilmagan. Grafikda ham hisobga olinadi tajriba NA64CERN da ishlab chiqarilgan.

Fotosurat. Maksimilian Bris/CERN

Oddiy foton singari, qorong'u foton qorong'u materiya zarralari orasidagi elektromagnit kuchni uzatadi. Bu oddiy materiya bilan potentsial zaif bog'lanishni ham ko'rsatishi mumkin, ya'ni quyuq fotonlar yuqori energiyali to'qnashuvlarda paydo bo'lishi mumkin. Oldingi qidiruvlar uning izlarini topa olmadi, ammo qorong'u fotonlar odatda elektronlarga yoki boshqa ko'rinadigan zarrachalarga parchalanadi deb taxmin qilingan.

BaBardagi yangi tadqiqot uchun stsenariy ko'rib chiqildi, bunda qora foton elektron-pozitron to'qnashuvida oddiy foton kabi hosil bo'ladi va keyin detektorga ko'rinmaydigan qorong'u zarrachalarga parchalanadi. Bunday holda, faqat bitta zarrachani - ma'lum miqdorda energiya olib yuruvchi oddiy fotonni aniqlash mumkin bo'lar edi. Shunday qilib, jamoa qorong'u fotonning massasiga mos keladigan o'ziga xos energiya hodisalarini qidirdi. U 8 GeV massasida bunday zarbani topa olmadi.

Berkli laboratoriyasining yadro fizigi va Kaliforniya universitetining fizika bo‘limi a’zosi Yuriy Kolomenskiy press-relizda “detektordagi qorong‘u fotonning imzosi xuddi yuqori yorug‘lik kabi oddiy bo‘ladi”, dedi. energiya fotoni va boshqa faoliyat yo'q." Nur zarrasi chiqaradigan bitta foton elektronning pozitron bilan to'qnashuvi va ko'rinmas qorong'i foton detektorga ko'rinmaydigan materiyaning qorong'i zarrachalariga parchalanib, boshqa hech qanday hamrohlik energiyasi yo'qligida o'zini namoyon qilganligini bildiradi.

Qorong'i foton, shuningdek, muon spinining kuzatilgan xususiyatlari va standart model tomonidan bashorat qilingan qiymat o'rtasidagi nomuvofiqlikni tushuntirish uchun ham taxmin qilingan. Maqsad - bu xususiyatni eng yaxshi ma'lum bo'lgan aniqlik bilan o'lchash. muon tajribasi g-2Fermi milliy tezlatgich laboratoriyasida o'tkazildi. Kolomenskiy ta'kidlaganidek, BaBar tajribasi natijalarining so'nggi tahlillari "g-2 anomaliyasini qorong'u fotonlar nuqtai nazaridan tushuntirish imkoniyatini istisno qiladi, ammo bu G-2 anomaliyasini boshqa narsa boshqarayotganini ham anglatadi".

To'q rangli foton birinchi marta 2008 yilda Lotti Akerman, Metyu R. Bakli, Shon M. Kerroll va Mark Kamionkovski tomonidan Brukxaven milliy laboratoriyasida E2 tajribasida "g-821 anomaliyasini" tushuntirish uchun taklif qilingan.

qorong'u portal

So'nggi yillarda o'tkazilgan NA64 deb nomlangan yuqorida tilga olingan CERN tajribasi ham qorong'u fotonlar bilan birga keladigan hodisalarni aniqlay olmadi. “Jismoniy sharh maktublari” jurnalidagi maqolaga ko‘ra, Jenevalik fiziklar ma’lumotlarni tahlil qilib, massasi 10 GeV dan 70 GeV gacha bo‘lgan qorong‘u fotonlarni topa olmadilar.

Biroq, bu natijalarni sharhlar ekan, ATLAS tajribasidan Jeyms Beecham birinchi muvaffaqiyatsizlik raqobatdosh ATLAS va CMS jamoalarini izlanishda davom etishga undashiga umid bildirdi.

Beecham Physical Review Letters nashrida izoh berdi. -

Yaponiyadagi BaBarga o'xshash tajriba deyiladi Bell IIBaBarga qaraganda yuz baravar ko'p ma'lumot berishi kutilmoqda.

Janubiy Koreyadagi Asosiy fanlar instituti olimlarining gipotezasiga ko'ra, oddiy materiya va zulmat o'rtasidagi bog'liqlikning hayratlanarli sirini "" deb nomlanuvchi portal modeli yordamida tushuntirish mumkin.qorong'u aksion portali ». U ikkita faraziy qorong'u sektor zarralari, aksion va qorong'u fotonga asoslangan. Portal, nomidan ko'rinib turibdiki, qorong'u materiya va noma'lum fizika va biz bilgan va tushunadigan narsalar o'rtasidagi o'tishdir. Bu ikki dunyoni bir-biriga bog'lash boshqa tomonda joylashgan qorong'u fotondir, ammo fiziklarning aytishicha, uni bizning asboblarimiz yordamida aniqlash mumkin.

NA64 tajribasi haqida video:

Sirli qorong'u foton uchun ov: NA64 tajribasi