Materia întunecată este scheletul ciudat care dictează comportamentul materiei din univers. Dar chiar și cele mai bune teorii se prăbușesc din cauza lipsei frustrante de dovezi ale existenței acesteia.

ATLAS
Large Hadron Collider (LHC) în căutarea candidaților pentru materia întunecată

Cercetarea materiei întunecate este derutantă. Oamenii de știință au început să ia în calcul existența materiei întunecate când au observat că stelele de la marginile galaxiilor se rotesc mai repede decât se aștepta.  Și mișcarea lor poate fi explicată doar prin existența unei materii invizibile pe care nu o putem vedea . 

La început era mai mult interesant decât derutant, pe cînd terenul era încă nou și cu idei abundente. Cercetătorii au îmărțit posibilitățile în două tabere principale: MACHOs (Massive Compact Halo Objects) and WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles).

MACHOs nu este răspunsul

brown_dwarf
Piticele cafenii sunt un exemplu de MACHOs, dar nu există într-un număr suficient de mare pentru a rezolva problema materiei întunecate

MACHOs este posibilitatea mai puțin exotică. Eu și cu tine nu strălucim și nici nu reflectăm prea bine lumina, deci este perfect rezonabil să credem că universul conține o mulțime de lucruri ca planete sau stele care nu sunt destul de mari pentru a începe să lumineze, pe care noi pur și simplu nu le putem vedea, fiind prea întunecate și noi nu dispunem de o lantern suficient de mare J)

Totuși noi le putem detecta din cauza mărimii lor care ar îndoi lumina. Ele există, și se află acolo, în ciuda faptului că nu le putem vedea. Dar totuși ele nu există într-un număr atât de mare pentru a rezolva problema materiei întunecate.

În căutarea WIMP-urilor

Telescopul spațial Hubble observând galaxiile(aurii) și mișcările acestora pentru a permite cercetătorilor să calculeze unde se află materia întunecată(albastru).

Așadar, comunitatea astrofizicienilor se îndreaptă mai mult spre WIMP-uri ( Weakly Interacting Massive Particles, particule masive cu interacțiune slabă). Acestea reprezintă particule care au masă, dar care, în afară de interacțiunea gravitațională nu interacționează decât foarte puțin cu materia obișnuită. Această idee este mai puțin derutantă deoarece, dacă vă amintiți, una dintre regulile de aur ale științei este că ar trebui să funcționeze la fel peste tot în univers.

Știm că există neutrini: particule minuscule, mai ales în masă, care abia interacționează cu universul din jurul lor. Problema este că aceștia sunt în mare parte fără masă. Și așa nu putem înțelege cum sunt deajuns de multe particule pentru a crea aproximativ 84% din materia totală a universului pe care nu o putem vedea.

Deci, este posibil ca materia întunecată să fie alt obiect pe care nu l-am observat încă, ceva numit neutralino. Cercetătorii au venit cu o explicație plauzibilă pentru o așa particulă, cum Big Bang-ul așa cum îl știm ar fi putut-o crea și cum s-ar potrivi în modelul standard al fizicii particulelor, fără a strica orice altceva de-a lungul drumului. 

Este materia întunecată noul eter?

Cercetătorii speră ca experimentul XENON să detecteze direct particulele de materie întunecată

Și totuși încercăm să găsim aceste particule de ceva timp. Am construit instrumente extrem de senzitive și bizare pentru a le căuta. Acestea includ cuvele de xenon lichid stocate în subsol , iar telescoapele caută particule de materie întunecată care se distrug în lucruri pe care le putem vedea și măsura, cum ar fi razele gamma. Acesta include Large Hadron Collider , unul dintre cele mai scumpe experimente științifice construite vreodată. Și totuși nu le-am găsit. Nu am descoperit WIMP-urile și nici dovezi convingătoare că ele ar exista.

Exceptând dovezile clare care arată că universul este mai greu decât putem vedea.

În punctul acesta, derutarea apare din nou. Cu zeci de ani în urmă, oamenii de știință au fost încrezători în existența „eterului luminiferos” ca mijloc de transportare a luminii. Acum, acest lucru este privit din nou ca o credință stângace care ar fi trebuit să dispară de mult timp. Oamenii de știință au insistat pentru că erau siguri că lumina, ca și sunetul, necesită un mijloc prin care să se miște, în ciuda dovezilor care se impuneau împotriva acestui concept. După ce au fost păcăliți o dată, oamenii de știință încep să se întrebe: Este materia întunecată noul eter? 

Timp de decenii, niște oameni de știință mai ”derbedei” au oferit o teorie numită Dynamified Newtonian Dynamics, sau MOND.  Pe scurt, aceasta spune că fizica nu funcționează așa cum o știm la o scală mai mare. Și de asemenea, spune că am tras concluzii greșite, și materia întunecată nu este obligată să explice universul. Nimeni nu a putut propune o idee prin care MOND să explice adecvat universul din jurul nostru, dar mai câștigă adepți prin simplul fapt că nu putem și gata să găsim materia asta întunecată :))

Poate că ne înșelăm și materia întunecată este într-un model nu așa cum îl credem noi. Poate e ceva ce încă nici nu ne putem imagina. Poate chiar mâine descoperim acel neutralino cu ajutorul tuturor experimentelor efectuate până acum. Știința este foarte complicată și nu obține rezultate așa ușor, dar măcar încearcă, iar încercarea asta va duce cândva la înțelegerea deplină a funcționării universului nostru.

Articol scris inițial în engleză pe http://astronomy.com, la data de 24 Septembrie 2018.

Facebook Comentariu
Distribuire
Please follow and like us:
https://i2.wp.com/liber-cugetatori.ro/wp-content/uploads/2019/01/dark_matter.jpg?fit=600%2C483https://i2.wp.com/liber-cugetatori.ro/wp-content/uploads/2019/01/dark_matter.jpg?resize=150%2C150Tudor DiaconuastrofizicăastronomieCugetăriLHC,MACHOs,materie intunecata,Tudor Diaconu,WIMPMateria întunecată este scheletul ciudat care dictează comportamentul materiei din univers. Dar chiar și cele mai bune teorii se prăbușesc din cauza lipsei frustrante de dovezi ale existenței acesteia. Large Hadron Collider (LHC) în căutarea candidaților pentru materia întunecată Cercetarea materiei întunecate este derutantă. Oamenii de știință au început să ia...Pentru cei care știu să gândească singuri