„Mes naudojame pačius didžiausius įrenginius, kad išsiaiškintume, kas vyksta pačių mažiausių dalelių pasaulyje“, – pasakoja „Texas A&M“ universiteto (JAV) profesorius Davidas Tobackas.
Jis įsitikinęs, kad galima surasti kosmologijos ir dalelių fizikos suderinimo būdą, kuris padėtų daugiau sužinoti apie mūsų Visatą.
„Dabartiniais duomeninis, mums gerai pažįstamos dalelės sudaro tik apie 4 proc. visos Visatos. 23 proc. sudaro tamsioji medžiaga, o likusi dalis – tamsioji energija.
Tačiau mane labiau domina tamsioji medžiaga, kurią turėtų sudaryti dalelės. Mes norime išsiaiškinti didžiąją Visatos dalį sudarančios medžiagos savybes. Šis klausimas rūpi ir kosmologams, ir dalelių fizikos specialistams“, – sako mokslininkas.
D. Tobackas ir jo kolegos iš „Texas A&M“ universiteto sukūrė modelį, padėsiantį panaudoti informaciją, gautą iš Didžiojo hadronų priešpriešinių srautų greitintuvo (LHC). Ši informacija padės nuspėti tamsiosios medžiagos kiekį, likusį nuo Visatos pradžios. Jų darbas išspausdintas „Physical Review Letters“ žurnale.
„Mūsų tikslas yra išsiaiškinti, ar teisinga yra supersimetrijos teorija. Jeigu taip, tuomet atsakytume į praktiškai pačius svarbiausius kosmologijos ir dalelių fizikos klausimus vienu ypu“, – teigia D. Tobackas.
Supersimetrija – tai teorija, kiekvienai elementariajai dalelei numatanti kitos rūšies elementariąją dalelę, kurios sukinio vertė skiriasi puse: fermionai yra poruojami su bozonais ir atvirkščiai.
„Vienas iš pagrindinių bruožų, lemiančių supersimetrijos ypatingumą – visiškai naujų dalelių numatymas. Viena iš numatytųjų dalelių vadinama neutralinu“, – aiškina fizikas.
Manoma, kad neutralinai yra sunkūs ir stabilūs, sąveikauja tik gravitacine ir silpnąja sąveikomis, todėl galėtų geriausiai paaiškinti tamsiąją šaltąją medžiagą, netiesiogiai stebimą mūsų Visatoje.
Tačiau didžiausia problema yra ta, kad kol kas niekam nepavyko tamsiosios medžiagos aptikti tiesiogiai. Manoma, kad šioje situacijoje turėtų pagelbėti „LHC greitintuvas“ – jau greitai pradėsiantis veikti 6 mlrd. dolerių vertės projektas.
Kadangi „LHC greitintuvas“ yra didžiausia ir galingiausia tokio tipo mašina pasaulyje, D. Tobackas įsitikinęs, kad tikimybė, jog neutralinai susidarys protonų susidūrimų metu – ganėtinai didelė.
„Mes naudojome itin tikslius astronominius duomenis, kad apskaičiuotume, kaip visa tai turėtų atrodyti „LHC greitintuve“ ir kaip greitai tamsiąją medžiagą galėtume aptikti ir atlikti matavimus“, – sako mokslininkas.
D. Tobackas ir jo kolegos parodė, kad iš jų matavimų netgi būtų galima nustatyti tamsiosios medžiagos kiekį Visatoje. Tuomet šiuos rezultatus būtų galima palyginti su kosminės foninės spinduliuotės stebėjimais.
„Jeigu gautume tokį patį atsakymą, turėtume labai tvirtą pagrindą teigti, kad supersimetrijos modelis yra teisingas. Jeigu gamta tai atskleis, bus nuostabu“, – įsitikinęs fizikas.
Pasak D. Tobacko, jų darbas galėtų padėti sukurti glaudesnį kosmologijos ir dalelių fizikos ryšį. „Jeigu visa tai pavyktų, „LHC greitintuve“ galėtume tyrinėti kosmologijos teorijas, o kosmologiją kaip reikiant praverstų dalelių fizikoje“, – teigia D. Tobackas.
