Astronomowie nie mają pojęcia, czym jest ciemna materia, ale mają kilka przypuszczeń. Ostatecznie powinno być kilka teorii, które przetrwały najwięcej eksperymentów i najlepiej modelowały to, co astronomowie widzą we Wszechświecie. Fizycy z Fermilab zrobili jeden z tych kroków, ograniczając cechy ciemnej materii i obalając ostatnie odkrycie… nie widząc nic niezwykłego.
Nie widzimy ciemnej materii, ale wiemy, że tam jest. Galaktyki powinny się obracać, ale nie dzięki temu, że znajdują się w aureoli ciemnej materii. Niesamowite obrazy z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a pokazują zniekształcenie grawitacyjne ciemnej materii na świetle z odległych galaktyk. Och, jest tam w porządku.
Więc co to jest?
Astronomowie mają dwie teorie. Po pierwsze, ich poglądy na temat grawitacji są błędne. Zmieniając nasze rozumienie działania grawitacji na duże odległości, możesz całkowicie wyeliminować potrzebę ciemnej materii.
Inną możliwością są „słabo oddziałujące masywne cząstki”. Są to rzeczywiste cząstki, wykonane z „czegoś”, ale nie możemy ich zobaczyć ani wykryć w jakikolwiek sposób, poza przyciąganiem grawitacyjnym.
Fizycy cząstek szukali cząstek ciemnej materii za pomocą potężnych niszczycieli atomów, tak jak odkryli wszystkie dotychczas odkryte cząsteczki subatomowe.
Nowy eksperyment w amerykańskim Departamencie Energii Fermi National Accelerator Laboratory ogłosił w tym tygodniu, że poczynił postępy w tych poszukiwaniach. Według teorii, gdy cząstki ciemnej materii oddziałują z regularną materią, różni się ona od sposobu, w jaki materia oddziałuje ze sobą. Eksperyment Fermilab wykluczył jeden z ostatnich możliwych sposobów, w jakie teorie przewidywały, że tak się stanie.
Ich eksperyment, zwany COUPP, wykorzystuje szklany słoik wypełniony litrem jodotrifluorometanu (płyn gaśniczy znany jako CF3I. Gdy cząstki uderzą w CF3To powoduje, że w cieczy tworzą się małe bąbelki. Naukowcy mogą wykryć te bąbelki, gdy osiągną milimetr. Obserwując interakcje, badacze powinni wiedzieć, czy pochodzą one ze zwykłej materii, czy ciemnej materii.
Dotychczasowe wyniki są sprzeczne z kolejnymi poszukiwaniami zwanymi eksperymentem Dark Matter (DAMA) we Włoszech, które twierdziły, że obserwują interakcje ciemnej materii. Wyniki eksperymentu DAMA przewidywały, że COUPP powinien był znaleźć setki interakcji ciemnej materii, ale ich nie widział.
Badania te ukazują się w czasopiśmie Science z 15 lutego.
Oryginalne źródło: Fermilab News Release
