Sepleriň elýeterliligi

Kosmiki pozitronlar nireden gelýär?


Halkara Kosmos stansiýasy

Halkara Kosmos stansiýasy

NASA-nyň we SERN-iň alymlary Halkara kosmos stansiýasynda ýerleşdirilen AMS (Alpha Magnetic Spectrometer) detektorynyň garaňky materiýanyň bölejikleriniň reaksiýasyndan dörändigi çaklanýa pozitronlary registrirländigini aýdýarlar.

13.8 milliard ýyl çemesi mundan ozal bolan Uly Ýarylyşda energiýadan (E = mc²) bu gün bize tanyş materiýa bilen deň mukdarda antimateriýa-da önüpdir. Bilnişi ýaly, haýsy hem bolsa bir bölejik bilen onuň antibölejigi çaknyşan badyna, biri-birini dargadyp, ikisi-de ýyldyrym çakan ýaly ýiti şöhlä öwrülip, gürüm-jürüm bolýarlar. Şol sebäpden Älem döräninden az salym soň elementar bölejikleriň arasynda uly kosmiki “gyrgynçylyk” bolupdyr.

Giňden ykrar edilýän teoriýa boýunça materiýa bilen antimateriýanyň arasynda, ujypsyz hem bolsa, bir deňsizlik bar. Bu “gyrgynçylykda”, näme bolan hem bolsa, materiýa tutuşlygyna dargap gitmän, onuň bir böleginiň aman galmagyna sebäp bolan şol deňsizlik bolupdyr. Galan materiýadan bolsa, galaktikalar, ýyldyzlar, planetalar, has dogrusy, göze görünýän dünýä döräpdir. Biz – adamzat hem şol galyndynyň önümi.

Antimateriýa bolsa, örän seýräk duş gelýär. Onuň bölejikleri biziň dünýämize parallel bolan gizlin dünýäniň bir bölegi hasaplanýar. Bu dünýä barada bilinýän zat ýok. Dogry, antimateriýany gaty az mukdarda öndürip, sanlyja salym gabap saklamak alymlara başartman durmady. Ýöne onuň ulurak bölejiklerinden şu wagta çenli tapylan yz-toz ýok.

Fizikanyň uly meselesi

Kosmosyň haýsam bolsa bir ýerinde diňe antimateriýadan durýan regionlar barmyka? Alymlaryň çaklamagyna görä, bu mümkinçilik ýok diýip bolmaz. Antimeteriýadan düzülen galaktikalar, planetalar bar diýen pikirden ugur alynýar, ýöne entek subut edilen zat ýok. Onsoň kosmosda geçirilýän barlaglar antimateriýanyň näme üçin gürüm-jürüm bolandygyna, Älemde esasan agdyklyk edýäniň näme üçin materiýadygyna, şeýle hem garaňky materiýanyň nämedigine düşünmäge goşant goşup bilmezmikä?

2011-nji ýylyň 16-njy maýynda kosmos gämisi “Endeavour” bilen Halkara kosmos stansiýasyna (ISS) çykarylan agramy takmynan 8 tonna bolan “AMS” detektorynyň alyp barýan ylmy barlaglaryndan esasy maksatlaryň biri şu sowala, fizikanyň uly meselesi bolan soraglara jogap tapmak.

18 ýyllap ölçeg işlerini alyp barmak üçin niýetlenen “AMS” kosmosdan gelýän şöhlelenmäniň ugruny, tizligini, massasyny, elektrik ýüküni hasaplap çykaryp bilýär. Kosmiki şöhlelenmeler – Älemi gurşap alan elektrik ýükli ýokary energiýaly bölejikler. “AMS” eksperimentiniň işi – bu bölejikleriň häsiýetlerini olar entek Ýeriň atmosferasy bilen reaksiýa girmezinden öň öwrenmek.

NASA-nyň we SERN-iň ylmy barlagçylarynyň 2013-nji ýylyň 3-nji aprelinde habar bermegine görä, “AMS” özüniň iş döwrüniň ilkinji bir ýarym ýyllygynda uzak kosmosdan gelip ýeten 25 milliard bölejigi, şol sanda 6.8 million ýokary energiýaly leptony hasaba alypdyr. Bularyň 400 müňi energiýasy 0.5 bilen 350 gigaelektronwoltyň aralygynda bolan pozitronlar. Pozitron elektronyň pozitiw ýükli antibölejigi, ýagny antimateriýa.

Adaty ýagdaýda “duzaga düşen” bölejikleriň iki görnüşiniň-de sany deňräk bolýar. Ýöne aktual ölçegleriň görkezmegine görä, pozitronlaryň sany elektronlaryňkydan adaty bolardan has ýokary. Alymlaryň aýtmagyna görä, kosmosda edilen göni ölçegdir analizlerde energiýa baý antimateriýanyň munça agdyklyk eden mahaly ozal ýok. Garaňky materiýasyz Älemden hem munça pozitrona garaşyp bolmaz.

Garaňky materiýanyň gözlegi

“AMS” eksperimentiniň üsti bilen garaňky materiýadan bir yz-sor tapyp bolsa, onda bu ylymda gazanylan ägirt uly üstünlik bolar. Sebäbi garaňky materiýanyň bardygy 80 ýyl mundan ozal postulirlenen, ýagny ylmy taýdan aýan edilen bolsa-da, astrofizikler ol barada anyk subutnama tapyp bilmän gelýärler.

Aýdylyşyna görä, Älemiň massasynyň uly bölegi antimateriýadan durýar. Ol adaty materiýanyň 5.5 essesine barabar. Garaňky materiýa öz dartyş güýji arkaly adaty materiýa bilen gös-göni iş salyşýar. Astronomlaryň we kosmologlaryň pikiriçe, galaktiklaryň durnuklylygyny üpjün edýän – garaňky materiýa.

Aslynda haýsy hem bolsa bir galaktikanyň daşky sebitlerinde ýerleşýän ýyldyzlar merkeze ýakyn ýyldyzlardan ençeme esse haýal hereket etmeli. Biziň Gün ulgamymyzyň planetalary barada ýagdaý şeýle. Mysal üçin, Güne iň ýakyn planeta bolan Merkuriý Günüň daşyndan sekuntda 48 km tizlik bilen aýlanýan bolsa, Ýeriňki takmynan 30 km/s. Iň daşky planeta bolan Neptunyň tizligi bolsa sekuntda zordan 5 kilometre ýetýär.

Ýöne galaktikalarda ýagdaý başgaça. Olarda daşky regionlardaky ýyldyzlaryň tizligi içki ýyldyzlaryňkydan o diýen tapawutlanmaýar. Alymlar muny bize görünmeýän materiýanyň bardygy, onuň daşky regionlardaky ýyldyzlary öz dartyş güýji arkaly çekýänligi bilen düşündirýärler.

Ýöne materiýanyň bu syrly formasynyň özi nämeden durýar, muny bilýän ýok. Teoretiki modellerde onuň bölejikleriniň biri-birini ýok edip bilýändigi, mundan hem beýleki bölejikler bilen birlikde pozitronlaryň-da önýändigi çaklanýar. Şol modellerde aýdylyşyna görä, bu pozitronlar bize ähli tarapdan belli mukdarda üýtgewsiz gelmeli. AMS-niň alymlarynyň hem aýdýany edil şol. Olar kosmosdan gelýän pozitronlaryň hemme tarapdan deň gelýändigini, munuň belli bir wagta hem bagly däldigini aýdýarlar.

Pozitronlaryň başga mümkinçilikleri

Gürrüňi edilýän pozitronlaryň başga çeşmelerden önmek mümkinçiligi-de ýok däl. Mysal üçin, pulsarlar diýilýän güýçli magnit meýdanly neýtron ýyldyzlar elektronlar bilen pozitronlary jübütleýin öndürip bilýärler. Ýöne pozitronlar energiýasyny çalt ýitirýändigi sebäpli kosmosda uzak aralyklara aşyp bilenoklar. Şol sebäpden olaryň çeşmesiniň bizden aralygy birnäçe ýüz ýagtylyk ýylyndan köp bolmaly däl. Pozitronlar ýakynda ýerleşýän pulsardan gelýän bolsa, bu pulsaryň nirededigini pozitronlaryň haýsy tarapdan gelýändigi bildirmeli. Beýleki tarapdan bolsa, pulsarlaryň biziň kosmiki töweregimize deň derejede paýlanyp, pozitronlaryň hem şoňa laýyklykda deň derejede diýen ýaly bize gelmegi mümkin.

Ölçelen pozitron akymlarynyň izotroplary bu düşündirişleriň belli birini saýlap tutmaga ýeterlik däl. Ýöne bular garaňky materiýanyň alamatymy ýa başga bir çeşmeden gözbaş alýarmy, munuň anygyna AMS-niň öňümizäki aýlarda ýetmegine garaşylýar. Häzirlikçe alymlaryň köplenç ileri tutýany – garaňky materiýanyň tebigaty bilen ilteşikli düşündiriş.


Çeşmeler:

http://www.nasa.gov/home/hqnews/2013/apr/HQ_13-096_Bolden_AMS_Statement.html
http://press.web.cern.ch/
http://www.scinexx.de/wissen-aktuell-15880-2013-04-04.html
http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/ams-auf-der-iss-all-experiment-findet-antimaterie-im-ueberschuss-a-892337.html
http://www.raumfahrer.net/news/astronomie/04042013121043.shtml
http://www.weltraum-aktuell.de/index.php/nachrichten2/203-kosmische-positronen-bleiben-raetselhaft

Teswirleri görkez

XS
SM
MD
LG