Tamna materija - sve se više osjeća da smo sve bliži otkrivanju prave prirode ove neuhvatljive stvari. Barem provodimo brojne eksperimente za koje se čini da (na teoretskim osnovama) imaju sposobnost da ih identificiraju - a ako ne ... dobro, možda je vrijeme za promišljanje cijele igre s loptom.
Postoje dva prilično odvojena zahtjeva za tamnu materiju kako bi imala smisla u našem trenutnom skupu podataka i našoj teorijskoj shemi za svemir. Prvo, standardni model kozmologije (Lambda-hladna tamna materija) zahtijeva da se 96% svemira sastoji od stvari nepoznate prirode koje se ne mogu izravno promatrati.
Otprilike dvije trećine ove nepoznate stvari nikako ne može biti važno, jer očito raste kako svemir raste - tako ga nazivamo tamnom energijom. Preostalu komponentu nazivamo tamnom materijom jer predstavlja komponentu tamne strane koja je sposobna stvarati gravitaciju. Ali to je stvar U tom se kontekstu tamna tvar poziva na uravnoteženje matematike - unutar skupa formula koje već opterećuju kredibilitet govoreći nam da je 96% svemira nevidljivo i neprimjetno. Dakle, ako bi to bilo jedino da se raspravlja o slučaju tamne materije, bili biste opravdani ako biste se osjećali pomalo skeptično.
Ali drugi zahtjev za tamnu tvar mnogo je utemeljeniji u zvučnom promatranju i konvencionalnoj fizici. Galaksije - i način na koji se galaksije grupiraju i dinamički djeluju - nemaju smisla ako su sastavljene samo od vidljivih i drugih poznatih vrsta materije koje se nalaze unutar njih. Sam Mliječni put rotira se na način koji bi doveo do toga da bi se veći dio njega letio, da nema dodatne nevidljive materije koja bi stvorila dodatnu gravitacijsku privlačnost. Dakle, postoje dobri razlozi za pomisliti da bi tamo zaista moglo biti nešto drugo.
Nedavno je došlo do zbrke oko tamne materije u patuljastim galaksijama - mada se uglavnom radi o tome da li se čestice tamne materije zbližavaju u središtu ili su to energetske čestice koje zvižde u cijeloj galaksiji. Očigledno da se podaci bolje uklapaju u potonji scenarij, što dovodi u pitanje rasprostranjeno mišljenje da je tamna tvar 'hladna' i sklona skupljanju.
Nedavni pregled literature o Arxivu pruža sveobuhvatno pokrivanje trenutnog stanja znanosti o tamnoj tvari. Početni podaci sa svemirske letjelice PAMELA, koji pokazuju anomalan tok kozmičkog zraka, potaknuli su nagađanja da bi to moglo biti posljedica uništavanja ili propadanja tamne materije. Ova teorija nije dobila široku potporu, ali takve su špekulacije nedavno oživjele FERMI-LAT pronalazeći neočekivane tokove pozitrona (tj. Antimaterije) - nakon čega je uslijedila najava da će FERMI-LAT i drugi teleskopi poduzeti namjensku potragu za pojavama gama zraka od uništavanja ili propadanja tamne materije. Ovdje se pretpostavlja - ili je barem pretpostavljeno - da se tamna tvar može uništiti unutar vrućih, gustih i dinamičnih središta galaksija, uključujući našu galaksiju.
Dakle, svemirska znanost mogla bi pružiti barem indirektne dokaze za jednu od najvećih misterija svemirske znanosti - iako su svi dosadašnji nalazi u najboljem slučaju neuvjerljivi.
Eksperimenti sa zemljom traže izravnije dokaze o prirodi čestica tamne materije. Na primjer, Veliki hadronski sudarač traga za znakovima supersimetrijskih potpisa čestica. Hipotezirani neutralino lijepo bi se uklapao u hipotezirane karakteristike čestice tamne materije (čestica koja slabo komunicira s drugom tvari, ima neutralni naboj, stabilna je u kozmičkim vremenskim razmacima i nema naboja u boji), ali ne postoje znakovi neutralnog, ili bilo što drugo do sada supersimetrično.
Postoje i eksperimenti poput DAMA / LIBRA, rudnika ugljena i slično, koji su dizajnirani za izravno prepoznavanje slabo interaktivnih masivnih čestica - premda su dosadašnji nalazi pomalo neuvjerljivi.
I „sve pomalo neuvjerljivo“ je izjava koja na odgovarajući način predstavlja trenutno stanje znanosti o tamnoj materiji - i dalje smo sigurni da nešto postoji vani, ali (obavezna igra na riječi koje dolaze) ostajemo koliko god u mraku o tome o čemu se točno radi.
Daljnje čitanje: Capoziello et al. Problem koji nedostaje: Od traženja mračne materije do alternativnih hipoteza.
