Sötét anyag nyomait kutatják a milliárd éves kövekben

Ha a teleszkópok és részecskegyorsítók nem működnek, jók lesznek a kövek is, hogy először érzékelhessük a titokzatos sötét anyagot.

A sötét anyag és a sötét energia olyan titokzatos anyagok, amelyek befolyásolják és alakítják a kozmoszt, és a tudósok még mindig próbálják megfejteni őket. A közönséges anyaghoz hasonlóan a sötét anyag is helyet foglal és tömeget tartalmaz. De nem veri vissza, nem nyeli el, és nem sugározza a fényt – legalábbis nem annyira, hogy ki tudnánk mutatni, magyarázza a NASA.

Bár a tudósok mérései szerint a sötét anyag a kozmosz mintegy 27%-át teszi ki, még nem tudják biztosan, hogy mi is az. Az elméletek között többféle, egyelőre azonosítatlan részecsketípus is szerepel, amelyek ritkán lépnek kölcsönhatásba a normál anyaggal.

Illusztráció: Flickr

Honnan tudjuk, hogy létezik a sötét anyag?

Bár a legtöbb tudós eléggé meg van győződve arról, hogy a sötét anyag valóban létezik, eddig csak közvetve tudtuk kimutatni. Tudjuk például, hogy a megfigyelhető tömeg nem magyarázza a gravitáció erősségét az univerzum bizonyos pontjain, ami csak egy láthatatlan anyag jelenlétével magyarázható, ami körülöttünk lappang.

A tudósok ma úgy gondolják, hogy a sötét anyag egy hatalmas, hálószerű struktúrában létezik, amely az egész világegyetemet átszövi – egy gravitációs állványzat, amely a kozmosz normál anyagának nagy részét magához vonzza. Megállapították, hogy a sötét anyag nem az ismert anyagrészecskékből áll, mert a világegyetem egészen másképp nézne ki, ha így lenne. Az alkotóelemek kutatása folytatódik.

Egy furcsa új kísérlet

Tehát még mindig nem sikerült kimutatnunk ezt a titokzatos anyagot. Drámai fordulatot hozva a Virginia Tech kutatói most megdöbbentően alacsony technológiai színvonalon közelítik meg a vadászatot, és egy rakás régi kőben keresik a megfoghatatlan anyagot.

A fizikusok évtizedek óta találgatják, hogy talán szemtanúi lehetünk a sötét anyag működésének, ha valahogyan el tudjuk kapni, amint egy atommaggal ütközik. Egy ilyen forgatókönyv esetén valószínűleg egy energiaszikra keletkezik, és így kapunk valami kézzelfoghatót, amivel dolgozhatunk, írja az IFLScience.

És itt jönnek a képbe a kőzetek. Mivel bolygónk több milliárd éves, nagy az esélye annak, hogy a földkéregben lévő ősi kőzetek valamikor összeütköztek a sötét anyaggal. Ahol ez megtörtént, ott olyan magokat kell megfigyelni, amelyek kiütköztek a helyükről, és így rendellenességeket és tökéletlenségeket hagytak az ásványok kristályszerkezetében.

Indul a kutatás

A kutatók ezért új laboratóriumot építenek a Virginia Tech Robeson Hallban, ahol kifinomult képalkotó technikákkal vadásznak majd az öreg sziklák belsejében maradt miniatűr pusztulási nyomokra. A javasolt módszert a Virginia Tech közleményben Vsevolod Ivanov kvantumrendszer-szakértő így magyarázta el: „Fogunk egy kristályt, amelyet évmilliókig különböző részecskéknek tettünk ki, és kivonjuk belőle azokat az eloszlásokat, amelyek megfelelnek az általunk ismert dolgoknak. Ami megmarad, annak valami újnak kell lennie, és ez lehet a sötét anyag.”

Természetesen nagy kihívás lesz megtanulni azonosítani a más sugárforrások által hátrahagyott nyomokat és mintázatokat. Jelenleg a kutatócsoport egy sor kísérletet végez szintetikus lítium-fluoriddal, hogy leképezze a kozmikus sugárzásnak tulajdonítható részecske-nyomokat, amelyeket le kell vonni ahhoz, hogy a sötét anyag ütközések visszhangjait elkülöníthessük.

Patrick Huber, a projekt vezetője így magyarázta, miért vállalta ezt a monumentális kihívást: „Ez őrültség. Amikor először hallottam erről az ötletről, azt gondoltam – ez őrültség. Meg akarom csinálni. Más emberek a kapuzárási pánikban talán szeretőt vesznek, vagy sportkocsit vesznek. Nekem van egy laborom.”

Ez is érdekelhet:

• Kutatók összefüggést találtak a sötét energia és a fekete lyukak között
• 100 éves szabályt rúgtak fel kutatók, a feje tetejére állhat a kémia

Kiemelt kép: depositphotos.com