Anomália a hegy gyomrában

A világegyetem mindössze öt százaléka a számunkra látható anyag, 68 százaléka az úgynevezett sötét energia, 27 százalékát pedig sötét anyagként emlegetik. Az biztos, hogy létezik a sötét anyag és energia, de hogy ezek mifélék, miből épülnek fel, arról csak sejtéseink vannak. A sötétben tapogatózunk. A múlt héten bejelentett olaszországi eredmény segítheti a tisztánlátást.

2020. 06. 25. 10:52
VéleményhírlevélJobban mondva - heti véleményhírlevél - ahol a hét kiemelt témáihoz fűzött személyes gondolatok összeérnek, részletek itt.

Az univerzum történetének első tízmilliárd évét a sötét anyag uralta, majd a sötét energia vette át a főszerepet és gyorsította fel a világegyetem tágulását. A sötét anyag létezésére a kutatók először a galaxisok mozgásából következtettek. 1933-ban Fritz Zwicky az egyik galaxishalmazt vizsgálva ismerte fel, hogy túl kevés a látható anyag a halmaz együtt tartásához. Az amerikai csillagásznő, Vera Rubin az 1970-es évek elején igazolta a sötét anyag jelenlétét. Kimutatta, hogy a galaxisokban a csillagok úgy járják körbe a centrumot, hogy eközben keringési sebességük nem függ a galaxis középpontjától mért távolságtól. Ilyen sebességeloszlást azonban csak olyan tömegeloszlás hozhat létre, ami áthatja az egész galaxist, ám ez a tömeg láthatatlan a műszereinkkel, ezért nevezte el Vera Rubin sötét anyagnak.

Az ember nem nyugodott bele, hogy nem látja azt, ami sokkal nagyobb tömegű a látható anyagnál, ezért a világ különböző pontjain épültek a kimutatást segítő speciális berendezések. Dél-Koreában mélyen a felszín alatt született meg a KIMS (Korea Invisible Mass Search, láthatatlan anyag keresése Koreában) kísérlet. Sötét anyagot kereső eszköz épült az Egyesült Államokban, illetve a Nemzetközi Űrállomásra is került a különleges matéria esetleges kimutatására alkalmas berendezés.

2017-ben helyezték üzembe az olaszországi Gran Sassó-i Nemzeti Laboratóriumot, aminek a büszkesége az 1400 méterrel a föld alatt, bunkerszerű termekben felépített Xenon–1T detektor. A világ legérzékenyebb sötétanyag-detektoraként emlegetett eszköz három emelet magas, hengeres fémtartálynak látszik. Ennek a belsejében van a két tonna folyékony xenonnal körülvett érzékelő. A műszer a folyékony xenon részecskéi között fellépő kölcsönhatások nyomán létrejövő apró fényfelvillanásokat detektálja. Elvileg akkor érzékelhetők fényfelvillanások a xenonban, amikor a sötét anyagot alkotó úgynevezett gyengén kölcsönható nagy tömegű részecskék kölcsönhatásba lépnek vele. A sötét anyagot kereső tudósok szokatlan eseményeket észleltek. A kísérletek előtt gondosan megbecsülték a háttér­események számát. Amikor a mért adatokat összehasonlították az előzetesen várttal, szokatlan eltérést észleltek. Előzetesen 232 felvillanásra számítottak, ehelyett összesen 285-öt tapasztaltak. Honnan származik a többlet? Egy éven át keresték a hibát, de mivel nem találtak, bejelentették a felfedezést.

– A kutatók nem állítják, hogy megtalálták a sötét anyagot. Ehelyett azt mondják, hogy olyan eseményeket figyeltek meg, amelyek forrása nem teljesen ismert. Elképzelhető, hogy bár próbáltak a lehető legnagyobb tisztaságú nemesgázzal dolgozni, némi trícium (a hidrogén egy protonból és két neutronból álló változata) bekerülhetett, s ez okozza a nem várt jeleket. De jelezheti egy új, eddig csak feltételezett részecske létezését – tájékoztatott Horváth Dezső részecskefizikus. A Wigner Fizikai Kutatóközpont professor emeritusa szerint a sötét anyag nehéz és könnyű részecskéből egyaránt állhat. A nehéz részecske a proton tömegének akár kétezerszerese, míg a könnyű részecske az elektron tömegének század-, ezredrésze lehet. Az utóbbi semleges részecskét szokták axionként emlegetni. A fizikus szerint az olaszországi mérési eltérés jelentheti egy új részecske felfedezését, ami akár az axion is lehet, de azt senki sem jelentheti ki, hogy biztosan a sötét anyagra akadtunk. A mérések finomítása – tovább növelik a xenon mennyiségét – erősítheti vagy cáfolhatja a feltevést.

Ne maradjon le a Magyar Nemzet legjobb írásairól, olvassa őket minden nap!

Portfóliónk minőségi tartalmat jelent minden olvasó számára. Egyedülálló elérést, országos lefedettséget és változatos megjelenési lehetőséget biztosít. Folyamatosan keressük az új irányokat és fejlődési lehetőségeket. Ez jövőnk záloga.