दुनिया का सबसे बड़ा एटम स्मैशर अपने काले पदार्थ खो सकता है। लेकिन भौतिकविदों को इस बात की स्पष्ट तस्वीर मिल रही है कि जो खोया हुआ पदार्थ दिखाई दे सकता है - यदि वह मौजूद भी है।
ATLAS, जिनेवा स्थित लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर (LHC) में बहुत बड़े कणों का डिटेक्टर, 2012 में हिग्स बोसोन की खोज के लिए सबसे अधिक जाना जाता है। अब यह सैद्धांतिक रूप से "सुपरसिमेट्रिक" सहित और भी अधिक विदेशी कणों का शिकार करने के लिए आगे बढ़ गया है। "कण, या पार्टनर कण ब्रह्मांड में सभी ज्ञात कणों के लिए।
यदि सुपरसिमेट्री वास्तविक है, तो उन कणों में से कुछ हमारे ब्रह्मांड में फैले अनदेखी काले पदार्थ की व्याख्या कर सकते हैं। अब, मार्च में एक एटलस-केंद्रित सम्मेलन में पेश किए गए परिणामों की एक जोड़ी ने अभी तक सबसे सटीक विवरण पेश किया है कि उन काल्पनिक कणों को क्या देखना होगा।
अनदेखी का मामला
चलो वापस ऊपर।
डार्क मैटर अनदेखी पदार्थ है जो ब्रह्मांड के अधिकांश भाग को बना सकता है। इस पर संदेह करने के कई कारण मौजूद हैं, हालांकि कोई भी इसे देख नहीं सकता है। लेकिन यहां सबसे स्पष्ट एक है: आकाशगंगाएं मौजूद हैं।
हमारे ब्रह्मांड को देखते हुए, शोधकर्ता यह देख सकते हैं कि आकाशगंगाएं अपने आप को अपने दृश्यमान सितारों और अन्य सामान्य पदार्थों के गुरुत्वाकर्षण के साथ बाँधने के लिए पर्याप्त रूप से पर्याप्त नहीं लगती हैं। यदि हम जो सामान देख सकते थे वह सब वहाँ था, तो वे आकाशगंगाएँ अलग-अलग हो जाती थीं। यह बताता है कि कुछ अनदेखी अंधेरे पदार्थ आकाशगंगाओं में गुच्छित हैं और उन्हें अपने गुरुत्वाकर्षण के साथ एक साथ पकड़े हुए हैं।
लेकिन ज्ञात कणों में से कोई भी आकाशगंगाओं के ब्रह्मांडीय वेब की व्याख्या नहीं कर सकता है। इसलिए अधिकांश भौतिक विज्ञानी मानते हैं कि वहां कुछ और है, किसी प्रकार का कण (या कण) जो हमने कभी नहीं देखा है, यह सब उस काले पदार्थ को बना रहा है।
प्रायोगिक भौतिकविदों ने उन्हें शिकार करने के लिए कई डिटेक्टर बनाए हैं।
ये प्रयोग अलग-अलग तरीकों से काम करते हैं, लेकिन संक्षेप में, बहुत सारे सामान को एक बहुत ही अंधेरे कमरे में रखने और इसे बहुत सावधानी से देखने के लिए कई राशि है। आखिरकार, सिद्धांत जाता है, अंधेरे पदार्थ का कुछ कण सामान के बड़े हिस्से में धमाका करेगा और इसे चमक देगा। और सामान की प्रकृति और चमक-दमक के आधार पर, भौतिकविदों को पता चलेगा कि अंधेरे पदार्थ का कण कैसा दिखता था।
एटलस पृथ्वी के सबसे चमकीले स्थानों में से एक में गहरे रंग के कणों की तलाश में, विपरीत दृष्टिकोण ले रहा है। LHC एक बहुत बड़ी मशीन है जो अविश्वसनीय उच्च गति पर एक साथ कणों को नष्ट करती है। इसकी मीलों की नलियों के अंदर उन टकरावों में बने नए कणों का एक प्रकार है। जब एटलस ने हिग्स बोसोन की खोज की, तो उसने जो देखा वह हिग्स बोसोन का एक समूह था जो वास्तव में एलएचसी द्वारा बनाया गया था।
कुछ सिद्धांतकार सोचते हैं कि LHC विशिष्ट प्रकार के गहरे पदार्थ कणों का निर्माण भी कर सकता है: ज्ञात कणों के सुपरसिमेट्रिक भागीदार। शब्द "सुपरसिममेट्री" एक सिद्धांत को संदर्भित करता है कि भौतिकी में ज्ञात कई कणों में अनदेखा "साझेदार" हैं जो पता लगाने के लिए बहुत कठिन हैं। इस सिद्धांत को साबित नहीं किया गया है, लेकिन अगर यह सच था तो यह बहुत सारे गंदे समीकरणों को सरल करेगा जो वर्तमान में कण भौतिकी को नियंत्रित करते हैं।
यह भी संभव है कि सही गुणों वाले सुपरसिमेट्रिक कण ब्रह्मांड में कुछ या सभी गायब काले पदार्थ के लिए जिम्मेदार हो सकते हैं। और अगर वे LHC में बन रहे हैं, तो ATLAS को यह साबित करने में सक्षम होना चाहिए।
सुपरसिमेट्रिक कणों का शिकार
लेकिन एक समस्या है। भौतिक विज्ञानी तेजी से आश्वस्त हो रहे हैं कि अगर एलएचसी पर वे सुपरसिमेट्रिक कण बनाए जा रहे हैं, तो वे सड़ने से पहले डिटेक्टर से बाहर उड़ रहे हैं। यह एक समस्या है, जैसा कि लाइव साइंस ने पहले रिपोर्ट किया है, क्योंकि एटलस doesn "t सीधे विदेशी सुपरसिमेट्रिक कणों का पता नहीं लगाता है, लेकिन इसके बजाय अधिक सामान्य कणों को देखता है कि सुपरसिमेट्रिक कण क्षय होने के बाद बदल जाते हैं ... यदि सुपरसेमेट्रिक कण क्षय होने से पहले एलएचसी से बाहर शूटिंग कर रहे हैं, तो हालांकि, तब एटलस उस हस्ताक्षर को नहीं देख सकता है। इसलिए इसके शोधकर्ता एक रचनात्मक विकल्प के साथ आए: शिकार, LHC में लाखों कण टकराव के आंकड़ों का उपयोग करते हुए, सबूतों के लिए कि कुछ और गायब है।
शोधकर्ताओं ने एक बयान में कहा, "उनकी उपस्थिति को टकराव के लापता अनुप्रस्थ गति के परिमाण के माध्यम से ही पता लगाया जा सकता है।"
सटीक रूप से लापता गति को मापना भले ही कठिन कार्य है।
शोधकर्ताओं ने कहा कि LHC द्वारा उत्पन्न कई अतिव्यापी टक्करों के घने वातावरण में, नकली से वास्तविक को अलग करना मुश्किल हो सकता है ... शोधकर्ताओं ने कहा ...
अब तक, वह शिकार कुछ भी नहीं हुआ है। लेकिन यह उपयोगी जानकारी है। जब भी कोई विशेष डार्क मैटर प्रयोग विफल होता है, यह शोधकर्ताओं को इस बात की जानकारी प्रदान करता है कि डार्क मैटर कैसा दिखता है। भौतिक विज्ञानी इस संकीर्णतापूर्ण प्रक्रिया को काले पदार्थ को "विवश" करते हैं।
लापता गति के लिए उस सांख्यिकीय शिकार पर आधारित उन दो मार्च के परिणामों से पता चलता है कि अगर कुछ सुपरसिमेट्रिक डार्क मैटर के उम्मीदवार (जिन्हें चारगिनोस, स्लेप्टन और सुपरसिमेट्रिक बॉटम क्वार्क कहा जाता है) मौजूद हैं, तो उनके पास विशेष विशेषताएं हैं: एटलस ने अभी तक इनकार नहीं किया है।
यदि सुपरसिमेट्री के वर्तमान मॉडल सही हैं, तो एक जोड़े में प्रोटोन के द्रव्यमान का कम से कम 447 गुना होना चाहिए, और एक जोड़े के प्रोटॉन के द्रव्यमान का एक जोड़ा कम से कम 746 गुना होना चाहिए।
इसी तरह, वर्तमान मॉडल के आधार पर, सुपरसिमेट्रिक बॉटम क्वार्क में एक प्रोटॉन के द्रव्यमान का कम से कम 1,545 गुना होना चाहिए।
एटलस ने पहले से ही अधिक हल्के चार्ज़िनोस, स्लीपटन और बॉटम क्वार्क के शिकार को खत्म कर दिया है। और शोधकर्ताओं ने कहा कि वे 95% आश्वस्त हैं कि वे मौजूद नहीं हैं।
कुछ मामलों में, अंधेरे पदार्थ का शिकार लगातार अशक्त निष्कर्षों का उत्पादन करता है, जो निराशाजनक हो सकता है। लेकिन ये भौतिक विज्ञानी आशावादी बने हुए हैं।
ये परिणाम, उन्होंने एक बयान में कहा, "महत्वपूर्ण सुपरसिमेट्रिक परिदृश्यों पर मजबूत बाधाओं को रखें, जो भविष्य के एलएलडी खोजों को निर्देशित करेंगे।"
परिणामस्वरूप, एटलस के पास अब डार्क मैटर और सुपरसिमेट्री के शिकार के लिए एक नया तरीका है। यह अभी तक किसी भी डार्क मैटर या सुपरसिमेट्री को खोजने के लिए नहीं हुआ है।
