📰گراویتینو: کاندیدای جدید برای ماده تاریک

▪️محققان دانشگاه ورشو و موسسه ماکس پلانک برای فیزیک گرانشی در مقاله‌ای در Physical Review Research پیشنهاد کرده‌اند که گراویتینوهای فوق‌سنگین باردار می‌توانند کاندیدای جدیدی برای ماده تاریک باشند، و آشکارسازهای زیرزمینی مانند JUNO که برای فیزیک نوترینو طراحی شده‌اند، قادر به شناسایی آن‌ها هستند.
⬅️ ماده تاریک یکی از بزرگ‌ترین معماهای فیزیک بنیادی است و پس از ۴۰ سال جستجوی گسترده، کاندیداهای سنتی مانند اکسیون‌ها و WIMPها هنوز کشف نشده‌اند. گراویتینوها، ذرات فرضی با جرم نزدیک به مقیاس پلانک (میلیارد میلیارد برابر جرم پروتون)، در نظریه سوپرگرانش N=8 معرفی شده‌اند که استاندارد مدل ذرات را با گرانش یکپارچه می‌کند. کریستف میسنر و هرمان نیکولای با اصلاح این نظریه، نشان دادند که گراویتینوها می‌توانند باردار باشند (شش گراویتینو با بار ±۱/۳ و دوتای دیگر با بار ±۲/۳) و به دلیل جرم عظیم و ناتوانی در واپاشی، کاندیدای مناسبی برای ماده تاریک هستند، حتی اگر باردار باشند، زیرا به دلیل کمیابی شدید (تقریباً یک گراویتینو در هر ۱۰,۰۰۰ کیلومتر مکعب در منظومه شمسی)، از محدودیت‌های موجود برای ماده تاریک باردار فرار می‌کنند.

▪️آشکارساز JUNO، که برای مطالعه نوترینوها طراحی شده، می‌تواند سیگنال‌های منحصربه‌فرد گراویتینوها را شناسایی کند.
⬅️ آشکارساز زیرزمینی Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO) در چین، که قرار است از نیمه دوم ۲۰۲۵ داده‌برداری را آغاز کند، با ۲۰,۰۰۰ تن مایع ارگانیک شبیه روغن و بیش از ۱۷,۰۰۰ فتومولتی‌پلایر، برای شناسایی گراویتینوها مناسب است. شبیه‌سازی‌های پیشرفته، که فیزیک ذرات بنیادی و شیمی کوانتومی را ترکیب می‌کند، نشان می‌دهد که عبور یک گراویتینو از مخزن روغن سیگنالی منحصربه‌فرد تولید می‌کند که با هیچ ذره شناخته‌شده‌ای اشتباه نمی‌شود. این شبیه‌سازی‌ها، که شامل محاسبات سنگین و در نظر گرفتن پس‌زمینه‌هایی مانند واپاشی ۱۴C و نویز فتومولتی‌پلایرها بود، توسط آدریانا کروک و میخال لسیوک از دانشگاه ورشو انجام شد.

▪️شناسایی گراویتینوها می‌تواند به یک نظریه یکپارچه گرانش و ذرات منجر شود.
⬅️ گراویتینوهای فوق‌سنگین، با جرم نزدیک به مقیاس پلانک، می‌توانند اولین شواهد مستقیم از فیزیک در این مقیاس را ارائه دهند و به یکپارچگی تمام نیروهای طبیعت کمک کنند. برخلاف کاندیداهای خنثی مانند WIMPها، گراویتینوهای باردار راه جدیدی برای جستجو ارائه می‌دهند، و آشکارسازهای آینده مانند DUNE در آمریکا نیز می‌توانند در این مسیر کمک کنند. این مطالعه، با ترکیب فیزیک ذرات و روش‌های پیشرفته شیمی کوانتومی، استاندارد جدیدی در تحقیقات بین‌رشته‌ای ایجاد کرده و چشم‌انداز هیجان‌انگیزی برای کشف ماده تاریک و درک ساختار بنیادی جهان فراهم می‌کند.

🔗مطالعه کامل خبر 
🔗مطالعه مقاله

🖋نویسنده خبر: فاطمه نگهبان 

#اخبار_فیزیک 
#خبر 
#ماده_تاریک 
#گراویتینو

⚛️ کانال تکامل فیزیکی

@physical_evolution