Како пронаћи нешто што не умете ни описати? Пред таквим истраживачким изазовом су већ дуго у месту укопани космолози, астрономи и физичари. Имају задатак да открију тамну материју – чак 85 одсто космичке грађе, за коју ни не знају како изгледа, а претпостављају да утиче на све што у васколиком бескрају постоји.
Сада се велике наде полажу у откривач, направу која је готово два километра укопана под земљом, а ускоро би требало да буде завршена. За изградњу трагача за тајанственом твари, који ће прорадити 2020. године, утрошено је 55 милиона долара.
Опонашање (симулација) на рачунару показало је да се у раном свемиру тамна материја спојила са уобичајеним гасовима и створила мале галаксије. Потом су се малје галаксије милијардама година спајале да би настале велике звездане породице, као што је Млечни пут.
Уколико постоје веома
масивне честице, на
милијарде их пролази
кроз Земљу сваке секунде.
Назив тамна материја је, иначе, више описан него што се могло замислити, а одређује се као материја која не ступа у међуделовање (интеракција) са зрачењем, па стога не израчује ишта што би људи могли да посматрају помоћу доступних осетљивих справа. Чиме је, онда, уочити?
Сударање с гасом
Научници кажу да су свесни њеног постојања на основу тога што су установили да је маса великих космичких накупина, попут галаксија, кудикамо већа од процена уобичајене видљиве материје. Али има астронома који то оповргавају.
Пресек детектора (Станфорд)
У оптицају су две водеће претпостваке одакле тамна материја потиче: прва је постојање масивних честица које слабо интереагују са околином (WIMP), толико моћних да могу да међуделују са обичном материјом једино преко гравитације и слабе нуклеарне силе, а не и посредством електрогнаетизма (па не одају светлост) или јаке нуклеарне силе.
Друга уводи у игри аксионе, теоријски замишљене честице слабе силе које ступају у везу само с гравитацијом и електромагнетизмом. Поједностављено казано, прве су тешке, а друге лаке.
Помисао да је космос
саткан од сасвим провидног
ткања, као царево ново одело,
звучала је бесмислено.
У напуштеном руднику злата у Јужној Дакоти (САД) смештено је прилично једноставно постројење: изузетно осетљив сензор прикачен је за посуду са 10 тона течног ксенона. Тешке честице би, теоретски посматрано, требало да интерагују са племенитим ин инертним гасом ксеноном (на грчком: страни) и да светлуца (сцинтилатор), јер упија њихову енергију и поново је емитује као светлост.
Уколико постоје, на милијарде их пролази кроз Земљу сваке секунде. Судари се понеки са ксеноном, сензор ће јавити да се то десило. Другим речима, понашаће се као звоно ако га ударите.
Сваки погођени атом ксенона ће се након тога сударити са својим суседом, што ће довести до испуштања ултраљубичасте светлости и ослобађања електрона. А ови ће погодити друге атоме гаса и поново изазвати светлуцање.
Прожима галаксије
Одавно се претпоставља да тајанствена грађа сачињава 85 одсто свеколиког бескраја и да прожима галаксије, измичући вешто свим истраживачким лукавствима, осим посредног опажања привлачења видљиве материје. Нико не зна ни од чега је, иако би то морале да буду најситније (субатомске) честице чије порекло и одлике још нису растумачени.
Тамне материје – према важећим космолошким претпоставкама – има малтене шест пута више од обичне или барионичке (око пет посто) коју видимо и додирујемо. Деценијама су се научници довијали како да је открију. Познато је да је део који можемо опазити, од атома и планета до звезда и галаксија, кудикамо мањи у поређењу са оним за који знамо да постоји, а не опажамо га.
Радови под земљом (Станфорд)
Поједини астрономи су радије призивали већ проучену гравитацију у своја тумачења, уместо чудновате привлачне силе коју нико никад није ни опазио, ни измерио. А сви су сагласни да је то толико несвакидашња замисао, да је на самој ивици лудила.
На први поглед помисао да је саткан од сасвим провидног ткања, као царево ново одело, звучала је бесмислено; ваљало је пронаћи слабе тачке у таквом размишљању. Време ће показати да ли је одабран ваљан пут за доказивање.
Ако нисте знали: највећа научна непознаница јесте – од чега је саздан космос.
