برخورددهنده بزرگ ذرات برای شکار جهان تاریک بازسازی می شود

پنج‌شنبه ۱۲ اردیبهشت ۱۳۹۸ - ۰۹:۲۵
مطالعه 4 دقیقه
یکی از راه‌های دستیابی و شناخت جهان تاریک می‌تواند شناسایی ذراتی باشد که در مدل استاندارد جایی ندارند و نیمه عمر بسیار کوتاه و سرعت کمی دارند.

یکی از فیزیکدانان نظری در مقاله‌ی جدیدی گفته است که ایده‌ی تازه‌ای برای گشتن به‌دنبال ذراتی دارد که در حد تئوری آن‌ها را می‌شناسیم و تا‌کنون مشاهده‌ نشده‌اند. این ذرات به‌نام LLP (long lived particles) می‌توانند پنجره‌ای به‌روی شناخت ماده تاریک و انرژی تاریک باشند. ماده تاریک و انرژی تاریک، ۹۵٪ عالم ما را تشکیل می‌دهند. ماده تاریک روی ماده‌ی معمولی اثرات گرانشی دارد و تصور دانشمندان بر این است که انرژی تاریک، عامل انبساط شتاب‌دار جهان است. اما هر دو این‌ها تاکنون قابل آشکار‌سازی نیستند چرا که بر‌هم‌کنش هر‌کدام از آن‌ها با نور، بسیار ضعیف است. زن لو، پژوهشگر پسا‌دکتری دانشگاه مریلند در مصاحبه‌ی زنده گفت:

اما ذرات LLP می‌توانند راهی برای برای ارتباط پیدا‌کردن جهان تاریک و جهان روشن‌تر پیدا‌ کنند. تصور لو و همکارانش بر این است که با دستکاری‌کردن بعضی از آشکار‌ساز‌ها در بزرگ‌ترین برخورد‌دهنده‌ی جهان، یعنی LHC در نزدیکی ژنو، می‌توان این ذرات را پیدا‌کرد.

جهان‌های موازی

جهان تاریک که به‌نام بخش پنهان نیز شناخته می‌شود، از گروهی از ذرات فرضی تشکیل‌شده‌ است که جایی در مدل استاندارد فیزیک ذرات ندارند (مدل استاندارد فیزیک ذرات، همه‌ی پروتون‌ها، نوترون‌ها، الکترون‌ها و دیگر ذرات بنیادی عجیب مانند کوارک‌ها، میون‌ها، نوترینو‌ها و بوزون هیگز را توصیف می‌کند).

اگر ماده‌ی معمولی در یک دره قرار‌داشته‌ باشد،‌ جهان تاریک در یک دره‌ی موازی آن در ناحیه‌ی دیگری قرار‌ دارد. برای بیرون آمدن از این دره انرژی بسیار بسیار زیادی لازم است. بنابر‌این ذرات موجود در دره‌ی جهان تاریک به‌شدت با یکدیگر بر‌هم‌کنش می‌کنند اما به‌سختی با ذرات دیگر دره ارتباط برقرار می‌کنند. اما ممکن است بعضی از ذرات بتوانند به‌وسیله‌ی فرایندی به‌نام تونل‌زنی کوانتومی، مانع بین این دو دره را پشت سر بگذراند و از آن عبور‌ کنند. این ذرات احتمالا نمی‌توانند ذرات پایداری مانند پروتون و نوترون باشند اما می‌توانند شبیه به ذرات ناپایدار مدل استاندارد باشند.

دانشمندان به پیدا‌کردن همین ذرات تونل‌زننده علاقه‌مند هستند. فیزیکدان نظری دانشگاه شیکاگو، لیانتائو ونگ گفت:

در LHC، پروتون‌ها را با سرعت گیج‌کننده‌ای به‌سمت یکدیگر پرتاب می‌کنند. در هر ثانیه یک میلیارد برخورد اتفاق می‌افتد. در این برخورد‌ها، پروتون‌ها به میزان زیادی از ذرات شناخته‌شده‌ی مدل استاندارد تبدیل می‌شوند. برای دانشمندانی که به‌دنبال ذرات جهان تاریک می‌گردند، همه‌ی این ذرات تولید‌شده اضافه‌ هستند. ونگ گفت:

یک راه تازه

ونگ، لو و همکارشان جیا لو، در مقاله‌ای که در تاریخ ۳ آوریل در نشریه‌ی Physical Review Letters منتشر‌ شد، راهی برای دیدن این ذرات کمیاب و نادر به‌صورت اجمالی پیدا کرده‌اند.

ونگ گفت:

لو گفت:

ونگ گفت:

لو در ادامه گفت:

در این راستا ونگ و لو و همکاران تجربی‌کارشان در سری جلساتی شرکت می‌کنند تا از هماهنگی کار همه اطمینان حاصل‌ کنند.

مطالب مشابه

نظرات

درخواست ناموفق بود

درخواست ناموفق بود

درخواست ناموفق بود

درخواست ناموفق بود

درخواست ناموفق بود

درخواست ناموفق بود

درخواست ناموفق بود

درخواست ناموفق بود

درخواست ناموفق بود

درخواست ناموفق بود

درخواست ناموفق بود

درخواست ناموفق بود

درخواست ناموفق بود

درخواست ناموفق بود

درخواست ناموفق بود

درخواست ناموفق بود