Gravitino: Qaranlıq Maddə Üçün Yeni Perspektiv

Fizika dünyasında qaranlıq maddənin təbiəti hələ də ən böyük sirrlərdən biri olaraq qalır. Axionlar və WIMP-lər kimi müxtəlif nəzəriyyələr və 40 illik eksperimental araşdırmalar bu fenomenə tam izah tapa bilməyib. Lakin, Varşava Universiteti və Maks Plank Gravitasiya Fizikası İnstitutunun alimləri tərəfindən təqdim olunan gravitino adlı superağır yüklü hissəciklər yeni bir perspektiv təqdim edir.

N=8 Supercazibə və Gravitino

1981-ci ildə Nobel mükafatçısı Murray Gell-Mann, “N=8 supercazibə” nəzəriyyəsində Standart Model hissəciklərinin mövcudluğunu açıqladı. Bu nəzəriyyə, həm gravitonu (spin 2), həm də 8 gravitino hissəciyini (spin 3/2) ehtiva edir. N=8 supercazibənin Standart Model ilə əlaqəsi, cazibə ilə hissəcik fizikasını birləşdirmək üçün potensial bir yol təqdim edir. Lakin, bu nəzəriyyədəki bəzi uyğunsuzluqlar, məsələn, hissəciklərin elektrik yüklərinin fərqli olması, problemlər yaradırdı.

Gravitino və Qaranlıq Maddə

Son illərdə Krzysztof Meissner və Hermann Nicolai, N=8 supercazibəni dəyişdirərək Standart Model hissəciklərinin düzgün elektrik yüklərini əldə edə bildilər. Bu modifikasiya gravitino adlı hissəciklərin qaranlıq maddə ola biləcəyini göstərir. Gravitinoların elektrik yükləri ±1/3 və ±2/3 kimi təsvir olunur, bu da onların digər qaranlıq maddə namizədlərindən fərqli olmasını təmin edir.

JUNO Detektorunun Roluna Baxış

Gravitinoların aşkarlanması üçün Çin Jiangmen Yeraltı Neutrino Rəsədxanası (JUNO) kimi yeni nəsil detektorlar xüsusi əhəmiyyət daşıyır. JUNO, 20000 tonluq xüsusi maye ilə doldurulmuş 40 metrlik sferik quruluşa malikdir. Bu detektor, gravitino izlərini unikal və dəqiq şəkildə aşkar etmək qabiliyyətinə sahibdir. Gravitinoların nadirliyi (hər 10000 km³ günəş sistemində yalnız bir gravitino) onların aşkarlanmasını çətinləşdirir, lakin JUNO kimi böyük həcmli detektorlar bu vəzifəni yerinə yetirə bilər.

Simulyasiyalar və Nəticələr

Meissner və Nicolai, Varşava Universitetindən Adrianna Kruk və Michal Lesiuk ilə birlikdə gravitino izlərinin simulyasiyasını təqdim etdilər. Simulyasiyalar, gravitino keçişinin detektorda unikal bir siqnal buraxacağını göstərir. Bu siqnal, mövcud hissəciklərin keçişi ilə qarışdırıla bilməz. Simulyasiyalar həm fizika, həm də kimya sahələrində yüksək səviyyəli bilik tələb edir və detektorun işini təsir edən müxtəlif fonları da nəzərə alır.

Gravitino Aşkarlanmasının Əhəmiyyəti

Gravitino aşkarlanması, cazibə və hissəcik fizikasını birləşdirən nəzəriyyənin eksperimental təsdiqini təmin edə bilər. Bu hissəciklərin Planck kütləsinə yaxın olduğu nəzərə alınaraq, onların aşkarlanması təbiətin bütün qüvvələrinin birləşməsi üçün mühüm bir addım ola bilər.

Son Araşdırmalar

Meissner və Nicolai tərəfindən təqdim olunan araşdırmalar, JUNO və gələcək detektorların gravitino kimi hissəciklərin aşkarlanmasında yeni üfüqlər açacağını göstərir. Bu, qaranlıq maddənin təbiətini başa düşmək üçün fundamental bir irəliləyiş ola bilər.