Pirmieji įrodymai, kad veidrodinė medžiaga gali užpildyti visatą?

Kai astronomai tyrinėja tolimas galaktikas, jie mato tik nedidelę masės dalį, reikalingą šiems žvaigždžių sankaupoms išlaikyti. Be kažkokios papildomos paslėptos masės galaktikos turėtų išsiskirti.





Astronomai šią paslėptą masę vadina „tamsiąja medžiaga“, o fizikai visame pasaulyje dalyvauja vis beviltiškesnėse lenktynėse, kad rastų jos įrodymų čia, Žemėje. Štai kodėl įvairiose planetos vietose atliekama daugiau nei 30 eksperimentų, kurių ieškoma.

Sutariama, kad, nepaisant šių visuotinių pastangų, tamsioji medžiaga lieka gerai paslėpta. Niekas to daikto nepajuto.

Tai niekas, išskyrus italų grupę, kuri pastaruosius dešimt metų praleido stebėdama milžinišką natrio jodido gabalėlį. Jų nuomone, bet kokia tamsioji medžiaga, pataikiusi į natrio jodidą, turėtų sukurti fotoną. Ir kad Žemei judant aplink Saulę, jie turėtų matyti daugiau fotonų, kai patenka į tamsiosios medžiagos fono jūrą, nei tolsta nuo jos.



Žinoma, šis sezoninis signalas yra būtent tai, ką ši komanda sako matanti. Jie teigia, kad tai eksperimentas, vadinamas DAMA / LIBRA, yra pirmasis tiesioginis tamsiosios medžiagos įrodymas.

Bėda ta, kad niekas kitas jais netiki, daugiausia todėl, kad tiek daug kitų eksperimentų nieko nematė. Kritikai sako, kad už šiuos sezoninius signalus turi būti atsakingas kažkas kitas, galbūt koks nors aplinkos pokytis, pavyzdžiui, temperatūros pokytis.

Tada, maždaug prieš mėnesį, viskas pasikeitė, kai JAV atliktas eksperimentas, pavadintas CoGent, pranešė, kad jis taip pat aptiko tamsiosios medžiagos užuominą. „CoGent“ ieško įrodymų, kad tamsiosios medžiagos dalelės atsitrenkė į germanio kristalą, ir, be abejo, „CoGent“ komanda teigia, kad eksperimentas pateikia daugybę tokių susidūrimų įrodymų.



Įdomu tai, kad nors dauguma eksperimentų ieško gana sunkių tamsiosios medžiagos dalelių, kurios turėtų sukelti didesnės energijos susidūrimus, CoGent ieško daug lengvesnių dalelių.

Įdomu tai, kad DAMALIBRA įrodymai yra iš panašaus masės diapazono.

Dabar teoretikai bando suderinti DAMA ir CoGent rezultatus, surasdami tamsiosios medžiagos modelį, galintį juos paaiškinti. Praėjusį mėnesį Liamas Fitzpatrickas iš Bostono universiteto ir pora draugų pasiūlė, kad šviesi, silpnai sąveikaujanti tamsiosios medžiagos dalelė galėtų paaiškinti abu rezultatus.



Ir šiandien Robertas Footas iš Melburno universiteto turi dar įdomesnį sprendimą. Jis sako, kad veidrodinė medžiaga gali paaiškinti abu. Šis rezultatas padidina tiesioginio aptikimo eksperimentų veidrodinio tamsiosios medžiagos interpretaciją, sako jis.

Veidrodinės materijos teorija rodo, kad kiekviena standartinio modelio dalelė turi veidrodinį atitikmenį, kuris su įprasta medžiaga sąveikauja tik labai silpnai.

Tačiau veidrodinės dalelės sąveikauja viena su kita lygiai taip pat, kaip ir paprastos dalelės. Taigi pagal šį scenarijų Visata užpildyta veidrodinėmis planetomis, žvaigždėmis ir galaktikomis. Tai protą sukrečianti idėja.



Pėda yra vienas iš pagrindinių veidrodinės medžiagos šalininkų ir teigia, kad kiti stebėjimai taip pat rodo jos egzistavimą.

Galbūt nauji įrodymai privers astronomus pažvelgti atidžiau. Jei ji egzistuoja, veidrodinė medžiaga turėtų būti stebima kitais būdais. Pavyzdžiui, jo gravitacija turėtų sulenkti šviesą, sukeldama mikrolęšiavimo įvykius, nors bus sunku atskirti veidrodinės medžiagos mikrolęšiavimo įvykius nuo to paties, kurį sukelia įprastos, bet silpnos medžiagos.

Vis dėlto įdomus kelias, kurio reikia siekti.

Nuorodos:

arxiv.org/abs/1004.1424 : Įtikinamas DAMA signalo patvirtinimas

arxiv.org/abs/1003.0014 : CoGent ir DAMA pasekmės šviesiai WIMP tamsiajai medžiagai

paslėpti