یک مطالعه جدید از دادههای ردیابی Bennu سرنخهای تازهای در مورد پنجمین نیروی بنیادی بالقوه در کیهان به ما میدهد.
اگر در واقع وجود داشته باشد، پنجمین نیروی طبیعت – پیوستن به گرانش، الکترومغناطیس، و برهمکنش های هسته ای قوی و ضعیف – فراتر از محدوده مدل استاندارد فیزیک ما خواهد بود.
دانشمندان فکر می کنند که این نیرو می تواند توسط ذرات فرضی فوق سبک، نوعی ماده تاریک پیشنهادی (که خود هنوز مستقیماً شناسایی نشده است) حمل شود.
به گفته تیم بینالمللی پشت این مطالعه، دادههای بهدستآمده توسط فضاپیمای OSIRIS-REx که از سال ۱۳۹۶ تا ۱۳۹۹ از بننو بازدید کرد، همراه با اندازهگیریهای انجامشده از زمین، محدودیتهایی را در مورد اینکه این نوع ذرات باید چقدر بزرگ باشند، تعیین میکند. تمام این اطلاعات موجود است.
یو دای تسای، اخترفیزیکدان، آزمایشگاه ملی لوس آلاموس در نیومکزیکو می گوید: تفسیر داده هایی که از ردیابی بننو می بینیم، این پتانسیل را دارد که به درک ما از زیربنای نظری کیهان بیفزاید، و به طور بالقوه درک ما از مدل استاندارد فیزیک، گرانش و ماده تاریک را اصلاح کند.
تصور کنید که استخر بازی میکنید، و تماشای توپها که به آرامی در یک جهت میلغزند، به شما میگویند که میز کج شده است، حتی اگر شیب آن خیلی کم باشد که قابل دیدن نباشد. به همین ترتیب، فیزیکدانان می توانند استنباط هایی در مورد نیروهای نادیده در طبیعت، بر اساس نحوه تعامل آن نیروها با هر چیز دیگری، به دست آورند.
جزئیات بسیار دقیقی که در ردیابی طولانی مدت گسترده مدار بننو به دور خورشید به دست آمده است، این پتانسیل را دارد که فعالیت تأثیرات بسیار ظریف نیروهای فرضی را آشکار کند که تا کنون بسیار ظریف برای اندازه گیری بوده اند.
یکی از این نیروها که از نظریه ریسمان پدید میآید، بهعنوان وسیلهای برای اصلاح گرانش در مقیاسهای بزرگ پیشنهاد شده است که به طور بالقوه باعث ایجاد ذراتی میشود که میتوانند نامزدهای مناسبی برای ماده تاریک باشند.
این ذرات بر اساس آنچه به عنوان برهمکنش یوکاوا شناخته میشود، رفتار میکنند، که نشان میدهد نوع جدیدی از میدان ممکن است بر مدار اجرام بزرگ در فواصل طولانی از طریق تغییرات ظریف در قوانین نیوتن در مورد گرانش تأثیر بگذارد.
در این مورد، محققان دریافتند که فیزیک استاندارد می تواند مسیر Bennu را به خوبی توضیح دهد.
نیروی پنجم را به طور کامل رد نمی کند، اما نشان می دهد که اگر وجود داشته باشد، قدرت یا برد آن کمتر از یک سطح معین خواهد بود.
سانی واگنوزی کیهانشناس از دانشگاه ترنتو در ایتالیا میگوید: محدودیتهای سختی که ما به دست آوردهایم به آسانی به برخی از سختترین محدودیتهای موجود در نیروهای پنجم نوع یوکاوا تبدیل میشوند.
این نتایج پتانسیل ردیابی سیارک ها را به عنوان ابزاری ارزشمند در جستجوی بوزون های فوق سبک، ماده تاریک و چندین امتداد با انگیزه مدل استاندارد برجسته می کند.
جستجو برای نیروی پنجم، و ذرات فوق سبک که ممکن است عامل ماده تاریک گمشده کیهان باشد، ادامه دارد. در حالی که این تحقیق نتوانسته نیروی پنجم را شناسایی کند، شواهد بیشتری از این که چگونه مشاهدات دقیق میتوانند آنچه را در کیهان پنهان است نشان دهد – و چگونه سیارکها میتوانند نقش مهمی در آن داشته باشند، ارائه میدهد.
Tsai می گوید: مسیر اجسام اغلب دارای ناهنجاری هایی است که می تواند در کشف فیزیک جدید مفید باشد.
