Reja: Astanomya faninin predmeti va boshqa fanlar bilan aloqadorligi

Маърўза 10. Кўринмас (яширин) масса табиати.


Режа:


1. Кўринмас (яширин) масса табиати.


2. Нейтринолар яширин масса ташувчилари бўлиши мумкин.

Ҳозиргизамон астрофизика фаннида олинган кузатув натижаларига кўра галактикалар, галактикалар тўдаларида ниҳоятда катта тезлик билан айлансаҳам, тўдалар сочилиб кетмайди. Спирал галактикаларнинг чегарасида жойлашган юлдузлар назариянинг кўрсатишидан ҳам катта тезлик билан, галактика маркази атрофида айланаётган бўлса ҳам улар чексизликга сочилиб кетмайди. Кўринмас муҳит захираси, унинг қўшимча гравитатцияси ёрдамида бундай галактикалар ва юлдузларни мувозанатда ушлаётган бўлиши мумкин. Протонлардан тортиб планеталар ваюлдузларгача гравитвтцион тортилишга қатнашаётганлиги сабабли, яширин муҳит, назарий исталган кўринишида бўлиши мумкин. Кўпчилик астроном назариячиларнинг фикрига кўра яширинмуҳит, тўқ сайёралар муҳитидан иборат бўлиши мумкин. Иккинчи томондан кўпчилик физиклар кўринмас материя элементар зарралардан ташкилтопганлигига ишонади (таблица 6). Узоқ тажрибалардан кейин олимлар кўринмас материяни баъзи зарраларни кузатиш учун экспериментал асбобларни мадификатция қилиш зарур деган хулосага келдилар. Кучсиз таъсир этувчи массив зарралар (WIMHs), яширин материя заралари детекторлари орқали 320км/с тезлик билан учиб ўтишлари керак, ҳисоблашларни кўсатишича, космоснинг бундай кичик чангларининг миллионтаси ҳар бир лаҳзада, ҳар бир квадрат сантиметр юзадан ўтиб тураётган бўлишлари мумкин. Фараз қилинади, ки WIMHs зарраларининг кучлм оқими кристал ( Германи ва силикон ) орқали учиб ўтганда, улардан бирортасини кристаллик тешётка ядросига тўқнашиши уни тебранишга мажбур қилади, чунки WIMHs массага эга бўлиб, ҳисоблашларни кўрсатишича унинг массаси деярли атом массасига тенгдир. Бундайтаъсирларни унча катта бўлмаган энергияси электронларга узатилиб уларни кўчиб ток ҳосил қилишига мажбур этади. Ҳар бир кристал қўрғошинли батареяга уланган бўлиб, эффект унча ҳосилқилиган электр майдон ва заряд оқимини ўлчаш – ионизатцион аниқлаш йўли билан кузатилади. Барча WIMHs зарралари кристал орқали худди кристал бўлмагандаги ҳол сингари ўтганлиги сабабли, натижа жуда кучсиз бўлади. Ҳар куни массаси 900т бўлган кристал WIMHs билан унинг табиатига боғлиқсиз 1 дан 1000 мартагача таъсирнинг моделлаштиришда, баъзе муаммоларни ҳал этишда ишлатиладиган элементар заррага аксион дейилади баъзе олимлар бир қисмини фикрига кўра, яширин массанинг бир қисми аксионлар массасидан иборат бўлиши мумкин. Битта аксионнинг массаси электрон массасидан трилион маротиба кичик, лекин коинотнинг ҳар бир куб сантиметр ҳажмида юз миллиард аксионлар бўлиши мумкин. Сомон йўлининг яширин галасида WIMHs аннигиляцияланиб гамма нурлар, антипротонлар ва позитронлар чиқариши мумкин. Бундай радиацияни галлактиканинг нурланиши фаннида кузатиш WIMHs зарраларини лабораторияда кузатишданҳам осон бўлмаслигини кўрсатади.

Нейтирнолар яширин масса ташувчилари бўлиши мумкин. Нейтриноли астрофизика коинотда нейтринолар таъсирида ўтувчи жараёнларни ўрганувчи фандир.
Коинотда кузатиладиган табииий нейтринолар, келиб чиқишига кўра бир – биридан фарқ қилувчи уч хил манбага эга бўлади. Иссиқ коинотнинг бошланғич стадияларида, унинг кенгайиши бошланган кейин бир секунд давомида нейтринолар муҳит билан иссиқлик мувозанатида бўлган бундай эрадан бизга кучли совиган космологик нейтириноли газ сақлаб қолган ( ремикт нейтринолари ).
Одатдаги юлдузларда нейтринолар уларнинг ёрқинлигини таъминловчи ядро реакцияларида ҳосил бўлади юлдузларни ўта портлашларида ва уларни гравитатцион колапс жараёнида марказдаги температураси шундай кутариладики позитронлар, ҳатто Т – мезонлар ( пионлар ) ва мюонлар туғилади, бундай элементар зарралар қуйидаги реакцияларда нейтриноларни ҳосил қилади.
123456789
Бундай юлдузли нейтриноларнинг энергияси мегаэлектронволтнинг ундан бир улушидан то бир неча ўн мегаэлектронволтгача бўлади. Нейтинолар яна космик нурлар орқали туғилади. Ўта юқори энергиягача тезлаштирилган космикпротонлар ва ядролар, атомлар ядролари билан ва кичик энергияли фотонлар билан тўқнишиб Т – мезонлари К – мезонларни ҳосил бўлишига олиб келади бундай мезонларни емирилиши натижасида юқори энергияли космик нейтирнолар туғилади. Бундай нейтриноларни энергетик диапозони 10/15 – 10/16 эв энергия интервалида ётиб, уларни қайд қилиш мумкин.
Олиб борилган мукаммал изланишлар натижалариникўрсатишига нейтриноларнинг тинчликдаги массаси о дан фарқли бўлиб тахминан 6 . 10/-32 граммга утиб электрон массасидан тахминан 20000 маротиба кичикдир. Коинотда жуда катта миқдордаги нейтриноллар бўлиши керак назарий ҳисоблашларнинг натижаларини кўрсатишича, коинотдаги ҳар бир протонга миллиард нейтрино тўғрикелади. Шунинг учун табииий равишда қайд қилиш мумкин, ки коинот яширин массасини катта улиши нейтриноларга мос келиб, нейтринолар коинотнинг муҳим физикавий хусусиятларини белгилайди.