ბნელი მატერია თანამედროვე ფიზიკის ერთ-ერთი ყველაზე დიდი საიდუმლოა. ითვლება, რომ სამყაროს მატერიის უმეტეს ნაწილს სწორედ ის შეადგენს, მაგრამ მისი ბუნება და თვისებები ჯერ კიდევ გაუგებარია. ფიზიკოსები ცდილობენ ბნელი მატერიის ნაწილაკების აღმოჩენას, მაგრამ ჯერჯერობით უშედეგოდ.

რა არის ბნელი მატერია და ბნელი ენერგია?

ის აქ არის, მაგრამ ვერ ვხედავთ — ბნელი მატერია სამყაროსა და მზის სისტემაში

შემდეგი პოდკასტი: ბნელი მატერია და ბნელი ენერგია — სამყაროს უხილავი ნაწილი

გრავიტაციული ტალღების გამოყენება

ახლა, მკვლევართა ჯგუფმა ინდოეთიდან და აშშ-დან ბნელი მატერიის მოსაძიებლად ახალი იდეა წამოაყენა. მათ ამისთვის გრავიტაციული ტალღების გამოყენება სურთ. გრავიტაციული ტალღა სივრცე-დროის ტალღისებური ცვლილებაა. როდესაც კოლოსალურად მასიური სხეულები სწრაფად და აჩქარებით მოძრაობენ ერთმანეთის გარშემო (ორი შავი ხვრელი), წარმოიქმნება გრავიტაციული ტალღები.

შემდეგი პოდკასტი: გრავიტაციული ტალღები — რისგან შედგება სივრცე-დრო

მკვლევრები ვარაუდობენ, რომ ბნელი მატერიის ნაწილაკები შეიძლება დაგროვდეს ნეიტრონული ვარსკვლავების შიგნით, რომლებიც აფეთქებული ვარსკვლავების უკიდურესად მკვრივი ნარჩენებია. ეს პროცესი წარმოქმნის გრავიტაციულ ტალღებს, რომლებსაც ისეთი ობესრვატორიები სწავლობენ, როგორებიცაა LIGO, VIRGO და KAGRA.

კვლევას, რომელიც Physical Review Letters-ში გამოქვეყნდა, სულანა ბჰატაჩარია ხელმძღვანელობდა. მან განმარტა, რომ ბნელი მატერიის ნაწილაკებს ნორმალურ მატერიასთან ურთიერთქმედება გრავიტაციის გარდა სხვა ძალების მეშვეობითაც შეუძლიათ. ასე საბოლოოდ, ბნელი მატერია ნეიტრონული ვარსკვლავების შიგნით ხვდება.

თუ ბნელი მატერიის ნაწილაკი საკმარისად მძიმეა და არ გააჩნია ანტინაწილაკი, მას შეუძლია შექმნას მკვრივი ბირთვი ნეიტრონული ვარსკვლავის შიგნით. ეს საბოლოოდ პატარა შავ ხვრელად ჩაიშლება. ამის შემდეგ, შავი ხვრელი ნეიტრონულ ვარსკვლავს შიგნიდან "გადაყლაპავს" და მას მსგავსი მასის შავ ხვრელად აქცევს.

ამ სცენარის მიხედვით, იქმნება მცირე მასის შავი ხვრელი, რომელიც დიდ ნეიტრონულ ვარსკვლავზე მცირეა. ასეთი ნეიტრონული ვარსკვლავი მზის მასას 2,5-ჯერ აღემატება.

ფოტო: Basudeb Dasgupta

მკვლევრები ვარაუდობენ, რომ გრავიტაციული ტალღების შემდეგი დეტექტორები, როგორიცაა Advanced LIGO და Cosmic Explorer შეძლებენ გამოიკვლიონ ბნელი მატერიის კიდევ უფრო სუსტი ურთიერთქმედება, ე.წ. "ნეიტრინოს იატაკქვეშეთი". თუ მომავალში მცირე მასის შავ ხვრელებს აღმოაჩენენ, ამას ბნელი მატერიის ბუნების შესახებ მნიშვნელოვანი მინიშნების მოცემა შეუძლია.

კვლევა Physical Review Letters-ში გამოქვეყნდა.

თუ სტატიაში განხილული თემა და ზოგადად: მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების სფერო შენთვის საინტერესოა, შემოგვიერთდი ჯგუფში – შემდეგი ჯგუფი.