Szenzációs bejelentés két héten belül: Megvan a sötét anyag?
Az univerzum egyik legnagyobb rejtélye a sötét anyag: megmagyaráz egy-két nélküle érthetetlen dolgot, de felvet vagy egy tucatnyi megválaszolhatatlan kérdést. Eddig legalábbis megválaszolhatatlanok voltak ezek, most azonban egy világürbeli részecskefizikai kísérlet vezetöje azt mondja, két héten belül hatalmas dolgok jönnek el a sötét energia kutatásában!
Két héten belül ugyanis az Alpha Magnetic Spectrometer adatai alapos elemzés után nyilvánosságra kerülnek. Az AMS egy olyan részecskegyűjtő, ami a Nemzetközi Űrállomás “tetejére” (van neki olyan, hogy tető?… szóval a külsejére) van felszerelve. Az AMS-kutatás vezetője Samuel Ting.
Bár Ting elég zárkózottan nyilatkozott azzal kapcsolatban, hogy pontosan milyen természetű is a kutatás eredménye, azt mondta, hogy az eredmények megoldhatják a sötét anyag rejtélyét. Mint ismeretes, a sötét anyag az a feltételezett, de általunk jelenleg láthatatlan-kimutathatatlan létező, amiből a becslések szerint hatszor több van, mint “normális” anyagból.
“Nem egy rövid tanulmány lesz ez” – mondta el Ting, elárulva azt is, hogy annyira fontos felfedezéseket tartalmaz majd, hogy majdnem harmincszor átírta a csapattal az összefoglalót, mielőtt megelégedett volna vele. Ennek ellenére, ahogy ő fogalmaz, ez még csak “kis lépés” a sötét anyag teljes megértése felé, és valószínűleg nem végleges válasz minden kérdésre.
Vannak fizikai elméletek, amik szerint a sötét anyag ún. WIMP-ekből áll (weakly interacting massive particles, azaz gyengén reagáló, masszív részecskék), olyan részecskékből, amelyek saját maguknak antianyag-párjuk is egyben. Amikor anyag és antianyag párok találkoznak, kioltják egymást, így amikor két WIMP találkozik, elpusztulnak, szabadjára engedve egy elektron-pozitron párt.
Anyag-antianyag (a kép illusztráció)
Az AMS képes a sötét anyag kioltódásainak elektronjait és pozitronjait észlelni. A két milliárd dollárt érő gépet 2011 májusában szerelték fel, és eddig 25 milliárd részecske-eseményt regisztrált, amiből 8 milliárd elektron és pozitron volt. Az első tanulmány azt is közölni fogja, mennyit találtak belőlük, mik a minták és mik az energiaszintek.
Ha a kísérlet nagyobb mennyiségű, bizonyos energiájú pozitront fogott el, az bizony könnyen segíthet a sötét anyag kimutatásában, ugyanis míg elektronokban nincs hiány az univerzumban, addig a pozitron-keletkezésre lényegesen kevesebb módot ismerünk.
A nagy dolog az lenne, ha a nagy mennyiségű észlelt pozitron azonos energiaszinttel rendelkezne, ugyanis a sötét anyag kioltódásából keletkező pozitronoknak jól behatárolható energiaszintjük volna, amiből egyből megismernénk a WIMP-ek tömegét is, mutatott rá az AMS-ben kutatást nem végző Michael Turner kozmológus. Ez a közös energiaszint lenne a jel.
Másik árulkodó jelzés lenne, hogy a pozitronok egy irányból érkeznek-e, vagy minden létező irányból. Ha a sötét anyagból származnak (ami az egész világegyetemben jelen van), akkor mindenhonnan kb. ugyanannyi érkezne, míg ha pl. szupernóva-robbanás eredményei volnának a pozitronok, akkor jellemzően egy sugárban érkeznének.
A Harvard Egyetem kutatója, az eredményeket kíváncsian váró Lisa Randall szerint először minden mást ki kell majd zárni, és ha más magyarázat nem marad a pozitronok érkezésére, akkor lehet csak a sötét anyag felfedezését megtörténtnek tekinteni.
Michael Turner az AMS kísérletektől függetlenül is bizakodó hangot ütött meg a sötét anyag kutatásával kapcsolatban. A svájci Nagy Hadronütköztető (Robert J. Sawyer Flashforwardjának egyik helyszíne) és a föld alatti sötét anyag detektorok mind-mind közeli felfedezésekkel kecsegtetnek.
“Úgy gondoljuk, a felfedezés küszöbén állunk. Szerintünk ez a WIMP évtizede lesz.”
space.com nyomán
