Πρώτες ενδείξεις για ύπαρξη σκοτεινής ύλης στο Σύμπαν

D A R K

MATERIAL

Σύμφωνα με τις έως τώρα μελέτες για τη δομή του Σύμπαντος, υποθέτουμε ότι η σκοτεινή ύλη αποτελεί το 25% του φυσικού Κόσμου, μολονότι δεν έχει ποτέ παρατηρηθεί από τους επιστήμονες.

Τις πρώτες ενδείξεις ύπαρξης σκοτεινής ύλης (dark matter) στο Σύμπαν εντόπισε το Μαγνητικό Φασματόμετρο Άλφα που βρίσκεται στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, όπως ανακοίνωσε την Τετάρτη η Ευρωπαϊκή Οργάνωση για Πυρηνική Έρευνα.

Τα πρώτα αποτελέσματα των πειραμάτων καταδεικνύουν φυσικά φαινόμενα που μπορούν να αποδοθούν στην σκοτεινή ύλη.Το Φασματόμετρο συνέλεξε 400.000 ποζιτρόνια (η αντι-ύλη των ηλεκτρόνιων), όπως ανακοίνωσε το CERN. Τα πρώτα ακριβή συμπεράσματα αναμένονται κατά τους επόμενους μήνες.

Η σκοτεινή ύλη είναι μάζα που έως τώρα δεν έχει ποτέ παρατηρηθεί από τους επιστήμονες. Ωστόσο, η ύπαρξή της έχει θωρηθεί λόγω ανεξήγητων πεδίων βαρύτητας που έχουν παρατηρηθεί στην περιοχή πολλών ουράνιων σωμάτων, όπως άστρα ή πλανήτες.

Σύμφωνα με τις έως τώρα μελέτες για τη δομή του Σύμπαντος, υποθέτουμε ότι η σκοτεινή ύλη αποτελεί το 25% του Κόσμου. Το 70% αναλογεί στην σκοτεινή ενέργεια και μονάχα το 5% αντιστοιχεί στην κανονική ύλη που αντιλαμβανόμαστε καθημερινά.

Η σκοτεινή ύλη δεν είναι αντι-ύλη, αλλά η, έως τώρα θεωρητική, ύπαρξή της μπορεί να δώσει εξηγήσεις για πολλά φυσικά φαινόμενα που λαμβάνουν χώρα στο Σύμπαν, περιλαμβανομένης της διαστολής του, καθότι η ποσότητα της κανονικής ύλης δεν αρκεί ώστε να εξηγήσει αυτές τις παρατηρήσεις.

Σύμφωνα με τη θεωρία, αν η μυστηριώδης σκοτεινή ύλη υπάρχει, τα σωματίδιά της συγκρούονται μεταξύ τους καθώς συναντιούνται στο Διάστημα και αλληλοεξουδετερώνονται. Αν αυτό ισχύει, τότε θα πρέπει να διασπώνται σε ίσο αριθμό ηλεκτρονίων και ποζιτρονίων, γεγονός το οποίο θα πρέπει να οδηγεί σε αύξηση του συνολικού αριθμού των ποζιτρονίων της κοσμικής ακτινοβολίας σε σχέση με τα ηλεκτρόνια.

Τα αποτελέσματα που ανακοινώθηκαν βασίζονται στην καταγραφή από το AMS περίπου 25 δισ. «γεγονότων» μέσα σε ενάμιση χρόνο, εκ των οποίων τα 6,8 εκατομμύρια αντιστοιχούν σε ηλεκτρόνια και ποζιτρόνια. Μεταξύ αυτών περιλαμβάνονται 400.000 ποζιτρόνια με ενέργειες από 0,5 ως 350 γιγαηλεκτρονιοβόλτ (GeV) – ο μεγαλύτερος αριθμός σωματιδίων αντιύλης που έχει καταγραφεί ποτέ στο Διάστημα.

Η αναλογία ποζιτρονίων που καταγράφηκε από το AMS βρίσκεται σύμφωνα με τους ερευνητές σε απόλυτη συμφωνία με τη θεωρία για την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η αναλογία ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων αυξάνεται ελαφρά στις ενέργειες από 10-250 GeV, ενώ η αύξηση αυτή μειώνεται κατά μια τάξη μεγέθους στις ενέργειες επάνω από 20-250 GeV. Παράλληλα δεν παρατήρησαν κάποια σημαντική μεταβολή με τον χρόνο ενώ είδαν ότι τα σωματίδια δεν φαίνονται να έρχονται από μια συγκεκριμένη κατεύθυνση (όπως θα συνέβαινε αν προέρχονταν από μια μεμονωμένη πηγή, όπως π.χ. κάποιο πάλσαρ).

Όλα τα παραπάνω στοιχεία υποδηλώνουν, όπως τονίζουν οι επιστήμονες, ότι τα ποζιτρόνια που καταγράφηκαν προέρχονται από την εξουδετέρωση της σκοτεινής ύλης. Οι ενδείξεις ωστόσο δεν είναι ακόμη αρκετά σαφείς ώστε να επιτρέπουν να αποκλειστούν άλλες ερμηνείες. Για κάτι τέτοιο θα χρειαστούν περαιτέρω μελέτες, οι ειδικοί όμως είναι αισιόδοξοι ότι σύντομα θα υπάρξουν κάποιες απαντήσεις.

«Με την ακριβέστερη μέτρηση ροής ποζιτρονίων στην κοσμική ακτινοβολία που έχει γίνει ως σήμερα, τα αποτελέσματα αυτά δείχνουν ξεκάθαρα την ισχύ και τις ικανότητες του ανιχνευτή του AMS» υπογράμμισε ο κ. Τινγκ. «Στους επόμενους μήνες το AMS θα μπορέσει να μας δώσει οριστικές απαντήσεις για το αν αυτά τα ποζιτρόνια αποτελούν σήμα της σκοτεινής ύλης ή αν προέρχονται από κάποια άλλη πηγή».

Πηγές: skai.gr, tovima.gr