Da li su naučnici konačno uočili naznake tamne materije? „Moramo biti izuzetno rigorozni…“

Naučnici veruju da su napravili veliki korak u potrazi za misterioznom tamnom materijom. Tokom eksperimenta na dubini od oko 1,6 kilometara u Južnoj Dakoti oni su uočili naznake tamne materije. Ipak, nisu se usudili da kažu da su konačno detektovali ovaj neuhvtaljivi sastojak svemira, javio je Rojters.

Istraživači su opisali interakciju čestica dokumentovanu u Podzemnom istraživačkom centru Sanford – izgrađenom u bivšem rudniku zlata u regionu Blek Hils – koja je možda uključivala hipotetičku česticu nazvanu WIMP, što je skraćenica za „masivnu česticu sa slabom interakcijom“. Ovo je jedan od predloženih kandidata za česticu tamne materije.

Preporučujemo

Obična materija sačinjava zvezde, planete, ljude i sve ostalo što možemo videti. Ali ona predstavlja samo oko 15% ukupne materije u svemiru. Veruje se da je ostatak tamna materija, koja ne emituje niti reflektuje svetlost, što je čini nevidljivom za ljudsko oko i teleskope. Ipak, naučnici su uvereni da tamna materija postoji zbog njenih gravitacionih efekata na galaktičkim razmerama.

Fizičar elementarnih čestica Sem Eriksen sa Univerziteta u Bristolu u Engleskoj, vodeći autor studije koja opisuje ovaj rad, rekao je da bi to „mogla biti prva naznaka posmatranja tamne materije“.

Smatra se da tamna materija interaguje sa običnom materijom samo ekstremno retko. Tekući eksperiment LUX-ZEPLIN, ili LZ, u kojem se posmatranje dogodilo, dizajniran je da uhvati takve interakcije i optimizovan je za potragu za WIMP česticama.

On koristi 10 tona hemijskog elementa ksenona u tečnom obliku unutar detektora – velike cilindrične posude – kojom upravlja Nacionalna laboratorija Lorens Berkli Ministarstva energetike SAD.

Istraživači tragaju za raspršivanjem tamne materije o atome ksenona. Kada se čestica rasprši, oni posmatraju bljeskove svetlosti, pri čemu svojstva tih bljeskova otkrivaju koja je vrsta čestice bila u interakciji sa ksenonom.

U saopštenju objavljenom u utorak na naučnoj konferenciji u Japanu, kao i studiji predatoj za objavljivanje u Physical Review Letters, opisali su detekciju interakcije između atoma ksenona i druge čestice koja se, čini se, odvijala na način koji je hipotetički predviđen za WIMP.

Rekli su da su možda uočili sudar WIMP-a sa jezgrom atoma ksenona, pri čemu je preneta mala količina energije koja je proizvela slab bljesak ultraljubičaste svetlosti detektovan u eksperimentu. Taj sudar je uzrokovao da jezgro atoma ksenona trzne napred, što se naziva nuklearni uzmak.

Iako su istraživači naveli da se interakcija odvijala onako kako bi očekivali od WIMP-a, upozorili su da ovo posmatranje još ne ispunjava statistički prag potreban da bi se proglasilo otkriće tamne materije.

- Važno je istaći da, pošto je reč o samo jednom događaju, ne tvrdimo da je to tamna materija - rekao je Eriksen.

Istraživači rade na tome da isključe druga objašnjenja.

- Možda posmatramo nešto izvanredno, ali moramo biti izuzetno rigorozni pre nego što donesemo taj zaključak - rekla je astrolozičarka sa UCLA i koautorka studije Alvina Kamaha.

Naučnici nisu sigurni u prirodu tamne materije, baš kao što su nesigurni u prirodu misteriozne kosmičke sile zvane tamna energija.

- Možda milioni čestica tamne materije prolaze kroz naša tela svake sekunde, a ipak gotovo nijedna od njih nikada neće interagovati sa atomom u našem telu - rekla je Kamaha.

Vodeća hipoteza je da je tamna materija sačinjena od vrste čestica koje su nastale u ranom univerzumu i koje su i danas prisutne.

- Kada posmatramo galaksije i jata galaksija, vidimo da se ponašaju kao da sadrže mnogo više mase od materije koju možemo videti. Dakle, iako ne možemo videti samu tamnu materiju, možemo posmatrati šta njena gravitacija čini - rekla je Kamaha.

- Tamnu materiju možete zamisliti kao kosmički lepak koji je pomogao u formiranju galaksija poput našeg Mlečnog puta. Bez tamne materije, univerzum bi evoluirao veoma drugačije, a strukture koje su na kraju dovele do našeg solarnog sistema možda se ne bi formirale na isti način - dodala je ona.

(Telegraf Nauka/Reuters)