A tudósok sem tudják, mi a sötét anyag valójában

A csillagászatban gyakran emlegetik a tudósok a sötét anyag szerepét, de őszintén, hány laikus tudja, hogy mi az? Nincsenek egyedül, hiszen a tudósok sem. De ha nem láthatjuk és vizsgálhatjuk, akkor miért ilyen elfogadott a létezése?

Azt Dalton már a 19. században felfedezte, hogy az anyagot atomok, apró, oszthatatlan részecskék alkotják. Az oszthatatlanság részét ennek az elméletnek gyorsan megcáfolták, ennek ellenére Dalton ezzel gyakorlatilag lerakta a modern természettudományok alapjait. A modell azóta folyamatosan fejlődött, de nem szorult cserére. Elfogadták, hogy az univerzumban mindent az általunk ismert anyag alkot, protonok, neutronok, elektronok és fotonok.

Aztán a csillagászat valami teljesen új felé nyitotta meg a kaput. Mikor a tudósok kiszámolták a csillagok, fekete lyukak és galaxisok tömegét, azt találták, hogy nem elég nehezek, hogy egyben tartsák a kozmikus rendszereket. Nincs annyi anyag az univerzumban, aminek a gravitációs mezeje elég nagy lenne a galaxisok összetartásához.

Itt jött képbe a sötét anyag

Feltételezték, hogy egy számunkra érzékelhetetlen anyag is hozzájárul a gravitációhoz. És bármily meglepő, a sötét anyag bevezetése több dolgot is megmagyarázott. Nem csak a gravitáció és anyagmennyiség ellentmondását hidalta át, de a fény útjának furcsa elgörbüléseit is megmagyarázta.

A sötét anyag nem tud interakcióba lépni az általunk ismert anyaggal, csak áthalad rajta. Ez szokatlanul hangzik, pedig a mindennapokban gyakran találkozunk ilyennel. A fény áthalad az ablak üvegén, a rádióhullám a falon is. Jelenlegi tudásunk szerint a sötét anyag is ezt teszi az általunk ismert anyaggal találkozva, még a fényt sem veri vissza. Ez azért igazán forradalmi, mert előrevetíti, hogy nem csak az általunk ismert anyag létezhet, hanem számtalan másik anyagcsalád. Ezek párhuzamosan létezhetnek, de sosem találkozhatnak, csak gravitációs mezejük lép interkacióba.

De akkor micsoda a sötét anyag?

Erre még a tudósok sem tudják a választ. Azt viszont elég alaposan letesztelték, hogy mi nem. Nem hideg gázok, mert nem léptek interakcióba az űrbe küldött hullámokkal. Nem csillagok maradványai, mert nem bocsát ki magából sugárzást. És nem is a fekete lyukakhoz hasonló természetű, mert nem szaggatják szét környezetüket.

Jelenleg a legvalószínűbb feltételezés, hogy egy, a miénktől eltérő anyagcsalád tagja. Egyes tudósok szerint axionok alkothatják. Ezeket az elméleti részecskéket eredetileg egy kvantummechanikai probléma megoldásaként „fedezték fel”. Egyelőre még csak a matematikát tesztelték le rá, ami stimmel is, de magát a létezését nem sikerült egyértelműen bizonyítani.

Túl a látható univerzumon

A jelenlegi feltételezések szerint a világegyetem mindössze öt százalékát alkotja az általunk ismert anyag. További nagyjából 25%-ot a sötét anyag tesz ki, a maradék kétharmadot pedig sötét energia. Erről még annyit sem tudunk, mint a sötét anyagról, de számítások bizonyítják a létezését – legalábbis az igényt rá.

Tudjuk, hogy az univerzum folyamatosan tágul. Maga a tér viszont nem – ehelyett egyre „több” lesz belőle. Ezt is mérésekkel igazolják a kutatók. Az feltételezik, hogy az anyag között nem csak üresség tátong, hanem a tér önmaga egy szövetet alkot, amelynek megvannak a maga tulajdonságai és energiája. Vajon ez egyben a sötét energia, ami miatt egyre növekszik a világegyetem?

A sötét anyag és sötét energia azonban nem az egyetlen lehetőség, ami megmagyarázhatja az anyagmennyiség és a gravitáció közötti különbséget. Einstein feltételezett egy kozmikus erőt, amely a gravitáció ellenhatása – mikor azonban mérni próbálták, a számítások nem vezettek eredményre.

A párhuzamos univerzumok elmélete szerint – már, ha igaz – csak az anyag kötött az általunk ismert térdimenziókban. De a gravitáció és más erők átszűrődhetnek a párhuzamos világokból, és az egész kozmosz egy összefüggő rendszert alkot. Végezetül pedig a széles körben támogatott, de egyelőre tudományosan bizonyíthatatlan húrelmélet szerint mindent apró húrok rezgése hoz létre, és a frekvenciák különbsége határozza meg a részecskék eltérő tulajdonságait.

Érdemes elolvasni:

• Paradicsomi volt ez a sziget, de rejtélyes halálesetek után mára teljesen elhagyatott lett
• Először juttatott űrhajót a Holdra egy magáncég