Tumšā matērija - arvien pieaug sajūta, ka mēs arvien tuvāk noskaidrojam šo nenotveramo lietu patieso raksturu. Vismaz mēs veicam vairākus eksperimentus, kuri (teorētiski) šķiet spējīgi to identificēt - un, ja tiem nav… labi, varbūt ir pienācis laiks pārdomāt visu bumbas spēli.
Ir divas neapstrīdami diezgan atšķirīgas prasības tumšajai matērijai, lai saprastu mūsu pašreizējo datu kopu un Visuma teorētisko shēmu. Pirmkārt, kosmoloģijas standarta modelis (Lambda-Cold Dark Matter) pieprasa, lai 96% Visuma sastādītu nezināma rakstura lietas, kuras nevar tieši novērot.
Apmēram divām trešdaļām no šiem nezināmajiem materiāliem, iespējams, nav nozīmes, jo, acīmredzot, tas aug, pieaugot Visumam - tāpēc mēs to saucam par tumšo enerģiju. Atlikušo sastāvdaļu mēs saucam par tumšo matēriju, jo tā ir tumšās puses sastāvdaļa, kas spēj radīt gravitācijas spēku. Bet tas ir par to. Šajā kontekstā, lai līdzsvarotu matemātiku, tiek izmantota tumšā matērija - tādu formulu komplektā, kas jau saspringta ticamībai, sakot, ka 96% Visuma ir neredzami un nenosakāmi. Tātad, ja tas viss bija nepieciešams, lai strīdētos par tumšo vielu, jūs būtu pamatots, ja justos mazliet skeptiski.
Bet otrā prasība attiecībā uz tumšo vielu ir daudz vairāk pamatota ar skaņas novērošanu un parasto fiziku. Galaktikām - un tam, kā galaktikas sagrupējas un dinamiski mijiedarbojas - nav jēgas, ja tās sastāv tikai no redzamiem un citiem zināmiem matērijas veidiem, kas atrodas tajās. Pats Piena ceļš griežas tādā veidā, ka liela daļa no tā varētu šķirties, ja nebūtu papildu neredzamu lietu, kas rada papildu gravitācijas pievilcību. Tāpēc ir pamatoti iemesli domāt, ka tur tiešām varētu būt kaut kas cits.
Nesen ir parādījies kodolsfēra par tumšo vielu punduru galaktikās - lai gan tas lielākoties attiecas uz to, vai tumšās vielas daļiņas sabrūk kopā centrā vai arī tās ir enerģētiskās daļiņas, kas gaustās visā galaktikā. Acīmredzot dati labāk atbilst pēdējam scenārijam, kas apšauba izplatīto uzskatu, ka tumšā viela ir “auksta” un ir pakļauta salipšanai.
Nesenā literatūras apskatā par Arxiv ir sniegts visaptverošs tumšās matērijas zinātnes pašreizējais statuss. Sākotnējie kosmiskā kuģa PAMELA dati, kas parāda anomālu kosmisko staru plūsmu, pamudināja domāt, ka tas varētu rasties tumšās vielas iznīcināšanas vai sabrukšanas dēļ. Šī teorija neguva plašu atbalstu, bet šādas spekulācijas nesen tika atdzīvinātas, FERMI-LAT atrodot negaidītas pozitronu (ti, antimateriāla) plūsmas - sekoja paziņojums, ka FERMI-LAT un citi teleskopi veiks īpašu meklēšanu gamma staru līnijām, kas rodas no tumšās vielas iznīcināšanas vai sabrukšanas. Šeit tiek pieņemts - vai vismaz tiek izvirzītas hipotēzes -, ka tumšo vielu var iznīcināt galaktiku karstajos, blīvajos un dinamiskajos centros, ieskaitot mūsu galaktiku.
Tātad kosmosa zinātne varētu sniegt vismaz netiešus pierādījumus par vienu no lielākajiem kosmosa zinātnes noslēpumiem - lai arī visi līdzšinējie atklājumi labākajā gadījumā nav pārliecinoši.
Eksperimenti uz zemes tiek meklēti tiešāki pierādījumi par tumšās vielas daļiņu raksturu. Piemēram, Lielais hadronu sadursme meklē supersimetrijas daļiņu parakstu pazīmes. Hipotētiskais neitrīnozinis labi derētu tumšās vielas daļiņas hipotētiskajām īpašībām (daļiņai, kas vāji mijiedarbojas ar citām matērijām, tai ir neitrāla lādiņa, tā ir stabila kosmiskajā laika posmā un tai nav krāsu lādiņa), bet neitrīno pazīmju nav. jebkas cits, kas līdz šim bija skaidri supersimetrisks.
Ir arī eksperimenti, piemēram, DAMA / LIBRA, padziļinātās ogļu raktuves un tamlīdzīgi, kuru mērķis ir tieši identificēt vāji interaktīvās masīvās daļiņas - lai arī atkal visi līdzšinējie atradumi ir mazliet nepārliecinoši.
Un “viss mazliet nepārliecinoši” ir paziņojums, kas precīzi atspoguļo pašreizējo tumšās matērijas zinātnes stāvokli - mēs esam pārliecināti, ka kaut kas tur ir, bet (obligāta spēle vārdiem nāk) mēs tumsā paliekam tikpat daudz kā vienmēr par to, kas tas īsti ir.
Papildu informācija: Capoziello et al. Trūkstošās vielas problēma: sākot no tumšās matērijas meklēšanas līdz alternatīvām hipotēzēm.
