wszechświat
Autor: Leslie Rosenberg | dodano: 2018-01-26
Poszukiwanie ciemności

Kosmos w przeważającej części zbudowany jest z czegoś, czego nie widzimy.

Taki wniosek w latach 30. zaczęli wyciągać astronomowie badający gromady galaktyk. Struktury te powinny się rozsypać, jeśli nie powstrzymuje ich przed tym jakaś „ciemna materia”. Bardziej serio ideę tę podchwycono w latach 70., kiedy to samo stwierdzili astronomowie mierzący prędkość rotacji galaktyk. Szybko okazało się, że ciemna materia nie może być zbudowana z materii zwykłej i promieniowania. Obecnie praktycznie nie da się uciec od konkluzji, że ponad 90% zasobów Wszechświata, grupujących się pod wpływem grawitacji, to jakiś egzotyczny materiał – być może nowe cząstki powstałe podczas Wielkiego Wybuchu.

Przez dłuższy czas najpopularniejszym kandydatem na ciemną materię były tak zwane WIMP-­y, czyli słabo oddziałujące cząstki masywne (weakly interacting massive particles). Pasują one do bardzo lubianej, ale czysto spekulatywnej teorii supersymetrii. Niestety, czułe naziemne detektory WIMP-ów, mimo trwających dekady poszukiwań, nie wykryły żadnych śladów istnienia tych cząstek. Jest zdecydowanie zbyt wcześnie, aby skreślić WIMP-y, ale negatywny wynik eksperymentów zwiększył szanse innych kandydatów na ciemną materię.

Nieco mniej znanym kandydatem są inne teoretycznie przewidziane cząstki – aksjony. Mają one mniejszą masę niż WIMP-y, ale podobną tendencję do ignorowania zwykłej materii. Jeśli aksjony są ciemną materią, to znajdują się wszędzie: ich setki bilionów mogą przebywać w każdym centymetrze sześciennym naszego otoczenia. Jedyny wpływ na resztę Wszechświata wywierałyby poprzez grawitację – ich skumulowana masa wystarczałaby do zmiany orbit gwiazd w galaktykach i galaktyk w gromadach.

Przez ponad 20 lat brałem udział w projekcie poszukującym tych cząstek, noszącym nazwę Eksperyment z Aksjonową Ciemną Materią (Axion Dark Matter Experiment; ADMX). Chociaż nie znaleźliśmy jeszcze aksjonów, nasza technika staje się coraz lepsza. W 2016 roku ADMX wszedł w nową fazę. Obecnie jest on tak czuły, że w ciągu najbliższych 5–10 lat powinien albo wykryć aksjony, albo odrzucić istnienie ich najbardziej prawdopodobnych wersji. Tak czy inaczej, zbliżamy się do ważnego przełomu.

Więcej w miesięczniku „Świat Nauki" nr 02/2018 »
Drukuj »
Ten artykuł nie został jeszcze skomentowany.
Aktualne numery
05/2019
10/2018 - specjalny
Kalendarium
Maj
20
W 1570 r. w Antwerpii został wydany pierwszy nowożytny atlas świata Theatrum Orbis Terrarum.
Warto przeczytać
Adam Piore, autor „Magii bioinżynierii” proponuje nam fascynującą podróż do świata bioinżynierii przeżywającej obecnie cichą rewolucję. Najwięksi inżynierowie naszego pokolenia zaglądają w głąb ludzkiego ciała i dokonują przełomu, który odmieni oblicze ludzkości.

Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Leslie Rosenberg | dodano: 2018-01-26
Poszukiwanie ciemności

Kosmos w przeważającej części zbudowany jest z czegoś, czego nie widzimy.

Taki wniosek w latach 30. zaczęli wyciągać astronomowie badający gromady galaktyk. Struktury te powinny się rozsypać, jeśli nie powstrzymuje ich przed tym jakaś „ciemna materia”. Bardziej serio ideę tę podchwycono w latach 70., kiedy to samo stwierdzili astronomowie mierzący prędkość rotacji galaktyk. Szybko okazało się, że ciemna materia nie może być zbudowana z materii zwykłej i promieniowania. Obecnie praktycznie nie da się uciec od konkluzji, że ponad 90% zasobów Wszechświata, grupujących się pod wpływem grawitacji, to jakiś egzotyczny materiał – być może nowe cząstki powstałe podczas Wielkiego Wybuchu.

Przez dłuższy czas najpopularniejszym kandydatem na ciemną materię były tak zwane WIMP-­y, czyli słabo oddziałujące cząstki masywne (weakly interacting massive particles). Pasują one do bardzo lubianej, ale czysto spekulatywnej teorii supersymetrii. Niestety, czułe naziemne detektory WIMP-ów, mimo trwających dekady poszukiwań, nie wykryły żadnych śladów istnienia tych cząstek. Jest zdecydowanie zbyt wcześnie, aby skreślić WIMP-y, ale negatywny wynik eksperymentów zwiększył szanse innych kandydatów na ciemną materię.

Nieco mniej znanym kandydatem są inne teoretycznie przewidziane cząstki – aksjony. Mają one mniejszą masę niż WIMP-y, ale podobną tendencję do ignorowania zwykłej materii. Jeśli aksjony są ciemną materią, to znajdują się wszędzie: ich setki bilionów mogą przebywać w każdym centymetrze sześciennym naszego otoczenia. Jedyny wpływ na resztę Wszechświata wywierałyby poprzez grawitację – ich skumulowana masa wystarczałaby do zmiany orbit gwiazd w galaktykach i galaktyk w gromadach.

Przez ponad 20 lat brałem udział w projekcie poszukującym tych cząstek, noszącym nazwę Eksperyment z Aksjonową Ciemną Materią (Axion Dark Matter Experiment; ADMX). Chociaż nie znaleźliśmy jeszcze aksjonów, nasza technika staje się coraz lepsza. W 2016 roku ADMX wszedł w nową fazę. Obecnie jest on tak czuły, że w ciągu najbliższych 5–10 lat powinien albo wykryć aksjony, albo odrzucić istnienie ich najbardziej prawdopodobnych wersji. Tak czy inaczej, zbliżamy się do ważnego przełomu.