Naučnici možda riješili jednu od najvećih misterija svemira, otkriven prvi trag

Naučnici su tokom eksperimenta duboko ispod zemlje u Južnoj Dakoti zabilježili događaj koji bi mogao predstavljati jedan od prvih tragova tamne materije. Ipak, istraživači upozoravaju da još nema dovoljno dokaza da bi mogli tvrditi da je jedna od najvećih zagonetki svemira konačno riješena.

Eksperiment je izveden približno 1,6 kilometara ispod površine u podzemnom istraživačkom centru Sanford, koji je izgrađen u nekadašnjem rudniku. Naučnici ispituju mogućnost da je tokom eksperimenta došlo do međudjelovanja u kojem je učestvovala čestica poznata kao WIMP, engleska skraćenica za slabo međudjelujuću masivnu česticu.

Obična materija čini zvijezde, planete, ljude i gotovo sve što možemo vidjeti, ali predstavlja tek oko 15 posto ukupne materije u svemiru. Smatra se da ostatak čini tamna materija, koja ne emituje niti odbija svjetlost.

Naučnici su uvjereni u njeno postojanje zbog gravitacijskih efekata koji se mogu uočiti na nivou galaksija.

Fizičar Sam Eriksen sa Univerziteta u Bristolu, glavni autor studije u kojoj je opisan eksperiment, kazao je da bi moglo biti riječ o "prvom nagovještaju posmatranja tamne materije".

Deset tona tečnog ksenona u potrazi za tamnom materijom

Smatra se da tamna materija izuzetno rijetko stupa u međudjelovanje s običnom materijom. Eksperiment LUX-ZEPLIN osmišljen je upravo kako bi otkrio takva međudjelovanja, a posebno je prilagođen potrazi za WIMP česticama.

Tokom eksperimenta korišteno je deset tona hemijskog elementa ksenona u tečnom stanju, smještenog unutar velikog cilindričnog spremnika kojim upravlja Nacionalni laboratorij Lawrence Berkeley američkog Ministarstva energetike.

Naučnici su pokušavali otkriti tamnu materiju koja bi se raspršila od atoma ksenona. Kada se čestica rasprši, nastaju bljeskovi svjetlosti, a njihova svojstva omogućavaju istraživačima da utvrđuju koja je vrsta čestice stupila u međudjelovanje s ksenonom.

Tokom eksperimenta možda je zabilježen sudar WIMP čestice s jezgrom atoma ksenona. Pri tome bi bila prenesena veoma mala količina energije, dovoljna za nastanak slabog bljeska ultraljubičaste svjetlosti.

Naučnici još ne proglašavaju otkriće

Iako se zabilježeno međudjelovanje odvijalo na način koji bi se očekivao od WIMP čestice, istraživači naglašavaju da rezultat još nije dostigao statistički prag potreban da bi se moglo proglasiti otkriće tamne materije.

"Važno je naglasiti, budući da je riječ o samo jednom događaju, da ne tvrdimo da je riječ o tamnoj materiji", kazao je Eriksen.

Naučnici sada pokušavaju isključiti druga moguća objašnjenja za ono što su zabilježili tokom eksperimenta.

"Možda smo svjedočili nečemu izvanrednom, ali moramo biti izuzetno rigorozni prije donošenja takvog zaključka", kazala je astrofizičarka sa Univerziteta UCLA i koautorica studije Alvine Kamaha.

Milioni čestica možda svake sekunde prolaze kroz naša tijela

Priroda tamne materije još nije poznata, baš kao ni priroda misteriozne svemirske sile poznate kao tamna energija.

"Svake sekunde kroz naša tijela možda prolaze milioni čestica tamne materije, a da pri tome gotovo nijedna od njih nikada ne stupi u međudjelovanje s atomom u našem tijelu", objasnila je Kamaha.

Jedna od vodećih hipoteza jeste da se tamna materija sastoji od vrste čestica koje su nastale u ranom svemiru i koje postoje i danas.

Iako je nije moguće direktno vidjeti, njeno postojanje naučnici povezuju s načinom na koji se kreću galaksije i skupovi galaksija.

"Kada posmatramo galaksije i galaktičke skupove, vidimo da se one kreću kao da sadrže znatno veću masu od materije koju možemo vidjeti. Dakle, iako ne možemo vidjeti samu tamnu materiju, možemo posmatrati efekte njene gravitacije", kazala je Kamaha.

"Svemirsko ljepilo" koje je pomoglo nastanku galaksija

Kamaha je tamnu materiju opisala kao svojevrsno "svemirsko ljepilo" koje je omogućilo nastanak galaksija poput Mliječnog puta.

"O tamnoj materiji možete razmišljati kao o svemirskom ljepilu koje je omogućilo nastanak galaksija poput našeg Mliječnog puta. Bez tamne materije svemir bi se razvijao znatno drugačije, a strukture koje su na kraju dovele do našeg Sunčevog sistema možda se ne bi formirale na isti način", kazala je Kamaha.