Znanstvenici možda napravili velik korak u potrazi za tamnom tvari

Znanstvenici govore o međudjelovanju čestica u podzemnom istraživačkom centru Sanford, izgrađenom u bivšem rudniku, u kojem je možda sudjelovala čestica nazvana WIMP, što je engleska skraćenica za 'slabo međudjelujuću masivnu česticu'. 

Obična tvar sačinjava zvijezde, planete, ljude i zapravo sve što možemo vidjeti. No ona čini tek oko 15 posto ukupne tvari u svemiru, a smatra se da je ostatak sačinjen od tamne tvari koja ne emitira ni odbija svjetlost. Znanstvenici su uvjereni da ona postoji zbog njezinih gravitacijskih učinaka u galaktičkim razmjerima, piše Reuters. 

Fizičar Sam Eriksen sa sveučilišta u Bristolu, glavni autor studije koja opisuje eksperiment, rekao je da je potencijalno riječ o „prvom nagovještaju promatranja tamne tvari”.

Kako je pokus izgledao?

Smatra se da tamna tvar iznimno rijetko stupa u međudjelovanje s običnom tvari. Pokus LUX-ZEPLIN u sklopu kojeg je napravljen eksperiment, osmišljen je upravo za detektiranje takvih međudjelovanja te je optimiziran za potragu za WIMP-ovima.

U pokusu se koristilo deset tona kemijskog elementa ksenona u tekućem stanju unutar velikog cilindričnog spremnika kojim upravlja Nacionalni laboratorij Lawrence Berkeley američkog ministarstva energetike.

Znanstvenici su tragali za tamnom tvari koja se raspršila od atoma ksenona. Kada se čestica rasprši, uočavaju se bljeskovi svjetlosti, pri čemu svojstva tih bljeskova otkrivaju koja je vrsta čestice stupila u međudjelovanje s ksenonom, piše Reuters. 

Znanstvenici tvrde da su možda uočili sudar WIMP-a s jezgrom atoma ksenona, pri čemu se prenijela mala količina energije koja je proizvela slabašan bljesak ultraljubičaste svjetlosti. 

'Možda smo svjedočili nečemu izvanrednom, ali...'

Iako su istraživači naveli da se međudjelovanje odvijalo onako kako bi očekivali od WIMP-a, naglasili su da još uvijek nije dosegnut statistički prag potreban za proglašenje otkrića tamne tvari.

„Važno je naglasiti, budući da je riječ o samo jednom događaju, da ne tvrdimo da je riječ o tamnoj tvari”, rekao je Eriksen. Istraživači trenutačno rade na isključivanju drugih mogućih objašnjenja.

„Možda smo svjedočili nečemu izvanrednom, no moramo biti iznimno rigorozni prije donošenja takvog zaključka”, istaknula je astrofizičarka sa sveučilišta UCLA i suautorica studije Alvine Kamaha.

Važnost tamne tvari

Znanstvenici nisu sigurni u prirodu tamne tvari, kao ni u prirodu tajanstvene svemirske sile zvane tamna energija.

„Svake sekunde kroz naša tijela možda prolaze milijuni čestica tamne tvari, a da pritom gotovo nijedna od njih nikada ne stupi u međudjelovanje s atomom u našem tijelu”, rekla je Kamaha.

Vodeća hipoteza danas jest da se tamna tvar sastoji od vrste čestica nastalih u ranom svemiru koje su prisutne i danas.

„Kada promatramo galaksije i galaktičke skupove, vidimo da se one kreću kao da sadrže znatno veću masu od tvari koju možemo vidjeti. Dakle, iako ne možemo vidjeti samu tamnu tvar, možemo promatrati učinke njezine gravitacije”, pojasnila je Kamaha.

„O tamnoj tvari možete razmišljati kao o svemirskom ljepilu koje je omogućilo nastanak galaksija poput naše Mliječne staze. Bez tamne tvari svemir bi se razvijao znatno drukčije, a strukture koje su na koncu dovele do našeg Sunčeva sustava možda se ne bi formirale na isti način”, dodala je Kamaha.