Tumma asia - on yhä enemmän tuntemusta, että olemme pääsemässä lähemmäksi selvittämään näiden vaikeiden tavaroiden todellinen luonne. Ainakin meillä on käynnissä useita kokeita, jotka näyttävät kykenevän (teoreettisista syistä) tunnistamaan sen - ja jos niitä ei ole… No, ehkä on aika harkita koko pallopeliä.
Pimeälle aineelle on olemassa kaksi kiistatta aivan erillistä vaatimusta nykyisen tietojoukon ja universumin teoreettisen kaavion ymmärtämiseksi. Ensinnäkin standardi kosmologian malli (Lambda-Cold Dark Matter) edellyttää, että 96% maailmankaikkeudesta koostuu tuntemattomista tavaroista, joita ei voida suoraan havaita.
Noin kaksi kolmasosaa tästä tuntemattomasta tavaroista ei voi olla väliä, koska se ilmeisesti kasvaa maailmankaikkeuden kasvaessa - joten kutsumme sitä tummaksi energiaksi. Jäljellä olevaa komponenttia, jota kutsumme tummaksi aineeksi, koska se edustaa tumman puoleista komponenttia, joka pystyy tuottamaan painovoiman. Mutta siitä on kyse. Tässä yhteydessä käytetään pimeää ainetta matematiikan tasapainottamiseen - kaavojen joukossa, jotka jo rasittavat uskottavuutta sanomalla meille, että 96% maailmankaikkeudesta on näkymätöntä ja havaitsematonta. Joten jos siinä vain tarvitsi väittää pimeän aineen tapauksen, olet oikeutettu, jos tunnet olosi hieman skeptiseksi.
Mutta pimeän aineen toinen vaatimus perustuu paljon enemmän äänen havaitsemiseen ja tavanomaiseen fysiikkaan. Galakseilla - ja tavalla, jolla galaksit rypistyvät ja dynaamisesti vuorovaikutuksessa - ei ole järkeä, jos ne koostuvat vain niissä näkyvistä ja muista tunnetuista aineista, jotka sijaitsevat niissä. Itse Linnunrata pyörii tavalla, joka johtaisi siihen, että suuri osa siitä leviäisi toisistaan, ellei siinä ollut ylimääräistä näkymätöntä ainetta, joka tuottaisi ylimääräistä painovoimaa. Joten on perusteltuja syitä ajatella, että siellä todella voisi olla jotain muuta.
Kääpiögalaksegeissa on viime aikoina ollut kerfuffelia tummasta aineesta - vaikka kyse on pääosin siitä, rypistyvätkö tumman aineen hiukkaset keskenään vai ovatko ne energisiä hiukkasia, jotka kitisevät ympäri galaksia. Ilmeisesti tiedot sopivat paremmin jälkimmäiseen skenaarioon, joka haastaa vallitsevan näkemyksen, jonka mukaan tumma aine on ”kylmä” ja altis kovettua.
Äskettäinen Arxivia käsittelevä kirjallisuuskatsaus antaa kattavan kuvan tumman aineen tieteen nykytilasta. PAMELA-avaruusaluksen alkuperäiset tiedot, jotka osoittavat poikkeavan kosmisen säteen virtauksen, rohkaisivat spekuloimaan, että tämä saattaa johtua tumman aineen tuhoamisesta tai rappeutumisesta. Tämä teoria ei saanut laajaa tukea, mutta tällainen spekulointi elpyi vasta äskettäin, kun FERMI-LAT löysi odottamattomia positronivirroja (ts. Antimateriaa) - jota seurasi ilmoitus siitä, että FERMI-LAT ja muut kaukoputket tekevät erikoistuneen tutkimuksen syntyneille gammasäteilylinjoille. tumman aineen tuhoamisesta tai rappeutumisesta. Tässä oletetaan - tai ainakin oletetaan - että tumma aine voidaan tuhota galaksien kuumissa, tiheissä ja dynaamisissa keskuksissa, myös galaksissamme.
Joten avaruustiede voisi tarjota ainakin epäsuoran näytön yhdestä avaruustieteen suurimmista mysteereistä - vaikka kaikki tähän mennessä tehdyt havainnot ovat parhaimmillaan epätarkkoja.
Maapallolla tehdyt kokeilut etsivät enemmän suoria todisteita tumman aineen hiukkasluonteesta. Esimerkiksi suuri hadronikopiolaite etsii merkkejä supersymmetristen hiukkasten allekirjoituksista. Hypoteesissa oleva neutriino sopisi hienosti tumman aineen hiukkasen oletettuihin ominaisuuksiin (hiukkanen, joka on heikosti vuorovaikutuksessa muiden aineiden kanssa, jolla on neutraali varaus, se on vakaa yli kosmisen aikataulun ja jolla ei ole värivarausta), mutta neutinolosta ei ole merkkejä, tai mitään muuta selvästi supersymmetristä, toistaiseksi.
On myös kokeiluja, kuten DAMA / LIBRA, syvähiilikaivokset ja vastaavat, joiden tarkoituksena on tunnistaa heikosti vuorovaikutteiset massiiviset hiukkaset - vaikkakin tähänastiset löydökset ovat kaikki hieman epävarmoja.
Ja "kaikki hieman epäselvä" on lausunto, joka edustaa osuvasti tumman aineen tieteen nykytilaa - olemme vakuuttuneita siitä, että siellä on jotain, mutta (pakollinen leikki tuleville sanoille) pysymme yhtä paljon pimeässä kuin koskaan siitä, mikä se on.
Lisätietoja: Capoziello et al Puuttuva aineongelma: Pimeän aineen hausta vaihtoehtoisiin hypoteeseihin.
