{"id":3337,"date":"2010-06-09T06:47:33","date_gmt":"2010-06-09T03:47:33","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/uudised\/?p=3337"},"modified":"2011-08-08T23:18:48","modified_gmt":"2011-08-08T20:18:48","slug":"tumeainet-voib-olla-mitut-eri-sorti","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=3337","title":{"rendered":"Tumeainet v\u00f5ib-olla mitut eri sorti"},"content":{"rendered":"

USA teadlased on v\u00e4lja t\u00f6\u00f6tanud teooria, mille kohaselt lahendaks erinevate tumeainet otsivate eksperimentide vahelised vastuolud see, kui tumeaine koosneks kahte eri t\u00fc\u00fcpi osakestest.<\/strong><\/p>\n

Kaks aastat tagasi leidis PAMELA satelliidi t\u00f6\u00f6r\u00fchm \u00fche kaalukaima t\u00f5endi tumeaine, mida arvatakse moodustavat 80\u00b7% kogu universumi ainest, olemasolust. PAMELA abil avastati k\u00fclluslikult kosmilisi anti-elektrone ehk positrone, mida arvatakse tekkivat, kui tumeaine osakesed annihileeruvad. Siiski ei leitud veenvaid j\u00e4lgi anti-prootonitest, mis peaksid samuti annihileerumise k\u00e4igus tekkima, kirjutab PhysicsWorld<\/em>.<\/p>\n

See ei ole aga ainuke probleem. Kui PAMELA poolt n\u00f6. \u00fcleskorjatud signaal oli t\u00f5epoolest t\u00f5end annihilatsiooniprotsessist, oleks tumeaine sellist t\u00fc\u00fcpi, mida eales otsest vaatlust kasutavad eksperimendid ei leiaks. Viimastel aastatel on aga nii CoGeNTi kollektiiv, Minnesotas asuv CDMS-II kui ka Itaalia DAMA eksperiment esitanud oma vaatluste tulemusi, mis k\u00f5ik annavad m\u00e4rku tumeaine olemasolust.

\"\"<\/a>

Reaalsuses tabamatuks j\u00e4\u00e4da armastav aine arvutisimulatsioonis, pildi heledus vastab tumeaine konsentratsioonile. Stanfordi \u00fclikooli teadlaste poolt loodud mudel v\u00f5iks seletada, miks k\u00fclma tumeaine teooriat j\u00e4rgivas universumis t\u00f5mbub tumeaine klompidesse. Foto: Stanfordi \u00fclikool<\/p><\/div><\/p>\n

Daniel Feldman <\/strong>on koos oma USA kolleegidega n\u00fc\u00fcd aga v\u00e4ljapakkunud teooria, mis v\u00f5imaldab erinevad signaalid siiski \u00fchte mudelisse \u00fchendada. Selle kohaselt koosneks tumeaine kahte t\u00fc\u00fcpi osakestest. Esimene oleks tavaline osake, mida oleks v\u00f5imalik leida otsesel vaatlusel baseeruvate eksperimentidega ning teine n\u00f6. “varjatud sektori” osake, mis selgitaks PAMELA signaali. “Ma usun, et me oleme loonud esimese mudeli, mille abil suudame me selgitada k\u00f5iki seni tumeaine kohta kogutud andmeid,” \u00fctles Pran Nath<\/strong>, \u00fcks Feldmani teooria kaasautoreid.<\/p>\n

Tumeaine m\u00f5jutab tavalist ainet vaid l\u00e4bi gravitatsiooni ning elektron\u00f5rga j\u00f5u, olles sellega \u00fche WIMPi h\u00fcpoteesi ehk n\u00f5rgalt \u00fcksteist m\u00f5jutavate massiivsete osakeste kanditaatideks (weakly interacting massive particles, toim.) Viimastel aastatel on hakanud m\u00f5ningad teadurid aga WIMPi asemel otsima keerukamaid h\u00fcpoteese, et seletada vastuolulisi t\u00f5endeid tumeainest.<\/p>\n

Kui kaks WIMPi annihileeruvad, peaks tekkima kaks bosonit, mis lagunevad kas elektronideks ja positronideks v\u00f5i prootoniteks ja anti-prootoniteks. PAMELA avastas aga j\u00e4lgi ainult ainult protsessi esimesest poolest, mis viitab sellele, et kas signaal on vigane v\u00f5i teooria ei ole p\u00e4ris \u00f5ige.<\/p>\n

\u00dcks p\u00f5hjus teoorias kahtlemises peitub otsese-vaatluse eksperimentide poolt kogutud andmetest. S\u00fcgaval maa all paiknevad eksperimendid otsivad tavaliselt tagasip\u00f5rkuvaid aatomeid, mis peaksid liikuma hakkama, kui WIMPid nendega p\u00f5rkuvad. DAMA kollektiiv on juba aastaid v\u00e4itnud, et neil on sedasorti liikumistest kindlaid t\u00f5endeid. Oma tulemused on avaldanud ka CDMS-II ja COGeNT, ent k\u00f5ikide eksperimentide t\u00f6\u00f6r\u00fchmad ei ole \u00fcksteise tulemustega n\u00f5us. Samuti ei klapi signaalid PAMELA poolt 2008. aastal leitud signaaliga ning WIMP h\u00fcpoteesi kohaselt ei oleks tohtinud sedasorti maapealsed eksperimendid \u00fcldse midagi avastada.<\/p>\n

Feldmani teooria selgitab, kuidas PAMELA ja otsese vaatluse eksperimentide tulemused koosk\u00f5lla viia. \u00dcks tumeaine koostisosa oleks tavaline WIMP – neutralino, mille eksisteerimist ennustab standardmudeli supers\u00fcmmeetria lisandus. Neutralino kuulub “Majorana” osakeste klassi, mis t\u00e4hendab, et ta on iseenda antiosake. Annihileerumisel tekitab ta seejuures v\u00e4ga v\u00e4he antiainet ent p\u00f5hjustaks otsest vaatlust kasutavates eksperimentides n\u00e4htud tuumade tagasip\u00f5rkeid.<\/p>\n

Teine osake oleks aga ebatavaline ning kuuluks WIMPide standardmudelile lisatud varjatud sektorisse, mis k\u00e4sitleb osakesi ja j\u00f5ude, mida veel seni vaadeldud ei ole. \u00dchendriikide grupp arvab, et “Diraci” osake laguneks annihilatsioonil positronideks, ent mitte anti-prootoniteks, mis selgitaksid seega PAMELA signaali.<\/p>\n

Joe Silk<\/strong>, Oxfordi \u00fclikooli kosmoloog arvab, et uurimus on \u00fcks paljudest, mis on \u00fcritanud vastuk\u00e4ivaid tumeaine signaale seletada, ent v\u00e4ljapakutud teooria eeliseks on selle falsifitseeritavuse v\u00f5imalus. “\u00dcksk\u00f5ik milline annihilatsiooni t\u00fc\u00fcpi mudel, mis sobitub PAMELA andmetega, peab tootma varases universumis k\u00f5rgete energiatega elektronide ning positronide voolu, mil tumeaine tihedus oli tunduvalt suurem kui t\u00e4nap\u00e4eval,” \u00fctles ta. See aga “ajaks sassi” universumi varasema perioodi, mil elektronid ja prootonid esimest korda neutraalseteks vesiniku aatomiteks kombineerusid. Seega peaks seda kosmiliste mikrolainete reliktkiirguses (CMB) neid k\u00f5ikumisi n\u00e4ha olema.<\/p>\n

Sellised v\u00f5nked v\u00f5ivad olla liialt v\u00e4ikesed, et neid WMAPi abil m\u00e4rgata. Satelliit on seni CMB kohta k\u00f5ige rohkem andmeid kogunud. Eelmisel aastal orbiidile saadetud Plancki observatoorium v\u00f5ib aga k\u00fcsimusse valgust tuua. Seni tuleb aga l\u00e4htuda ilmselt teoreetikute arvamusest, et tumeaine on t\u00f5epoolest keerulisem kui seni arvatud<\/p>\n

Feldmani uurimus avaldatakse ajakirjas Phys. Rev. D.<\/em><\/p>\n

Tumeaine
\n* eksisteerimine pakuti esimest korda v\u00e4lja 1934. aastal Fritz Zwicky <\/strong>poolt selleks, et kompenseerida n\u00e4htavast universumist \u201epuuduvat massi.”
\n* k\u00e4situsviis v\u00f5imaldas seletada galaktikate p\u00f6\u00f6rlemiskiirust, galaktikate galaktikaparvedes liikumise kiirust, galatikaparvede t\u00f5ttu painduva valguse levimist ning ka n\u00e4iteks galaktikates leiduva kuumade gaaside temperatuuri jaotust.
\n* moodustab v\u00e4idetavalt 23\u00b7% kogu universumi massist.
\n* on elektromagnetj\u00f5ule resistentne ning ei moodusta aatomeid ja ei reageeri otseselt tavalise n\u00e4htava ainega.
\n* poolt tekitatud eksperimentaalselt avastatud j\u00e4lgede osas ei ole teadlaskogukond seni \u00fcksmeelt saavutanud.
\n* v\u00f5ib-olla neutriinode supers\u00fcmmeetriline paariline, kuna viimase aja uurimust\u00f6\u00f6d on n\u00e4idanud, et neutriinodel on seisumass.<\/p>\n

Allikas:
\nPhysicsWorld: “Does dark matter come in two types?”<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

USA teadlased on v\u00e4lja t\u00f6\u00f6tanud teooria, mille kohaselt lahendaks erinevate tumeainet otsivate eksperimentide vahelised vastuolud see, kui tumeaine koosneks kahte eri t\u00fc\u00fcpi osakestest. Kaks aastat tagasi leidis PAMELA satelliidi t\u00f6\u00f6r\u00fchm \u00fche kaalukaima t\u00f5endi tumeaine, mida arvatakse moodustavat 80\u00b7% kogu universumi ainest, olemasolust. PAMELA abil avastati k\u00fclluslikult kosmilisi anti-elektrone ehk positrone, mida arvatakse tekkivat, kui tumeaine […]<\/p>\n","protected":false},"author":28,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","footnotes":""},"categories":[16],"tags":[55],"class_list":{"0":"post-3337","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","6":"category-teadusuudis","7":"tag-tumeaine","8":"entry","9":"has-post-thumbnail"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/3337","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/28"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=3337"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/3337\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=3337"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=3337"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=3337"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}