Повратак тамне материје

0
184

Да ли нова открића доказују да тамне материје заправо нема? Или физичари ову идеју неће тек тако напустити

На самом почетку, ваљало би читаоцу скренути пажњу на неколико елементарних фактора који утичу на правилно разумијевање научних открића и динамику истих, а такође напоменути и самим новинарима који извјештавају о одређеном новоистраженом научном феномену.

Дакле, читаоци, увијек имајте на уму два појма:  1) коначан опсег осјетљивости одређене технологије, односно методе и 2) селекциони ефекат посматрања феномена. Новинари, не заборавите да када о неком феномену извјештавате, обавијестите и о евентуалној промјени резултата тог истраживања.

Природа истраживања је показала (посебно у области неуронауке) да се резултати брже мијењају него што је то обично био случај, усљед убрзаног развоја технологије, или просто усљед све чешћег истраживања новог поља феномена.

Добар примјер горе наведеног јесте студија по којој се сугерише да је наш космички комшилук испражњен од додатне масе која нашу галаксију држи на окупу. Другим ријечима, студија је показала како чувена тамна материја заправо више ту не постоји. Међутим, поновно истраживање показује да је тамна материја ипак све вријеме присутна.

Кренимо редом.

Историја науке, ако је посматрамо од времена Галилеја, дакле од прије око 400 година, у току које смо развили неке разне технологије, експерименталне методе и уређаје, показује да свако то појединачно откриће има оно што се зове коначан опсег осјетљивости. Ову чињеницу је врло битно имати на уму сваки пут када од неке нове технологије или теорије очекујемо да све што је природа направила уђе у тај коначан опсег осјетљивости – што је, признаћемо, врло нереално очекивање.

Сходно томе, научници очекују да ће бити још много честица које још нису откривене из простог разлога што слабо интерреагују са материјом. Такође, приликом посматрања одређеног феномена, јавља се оно што смо назвали селекциони ефекат. Ми смо одлучили из одређеног разлога да посматрамо једну, а не другу ствар, што не значи да је то посматрано право стање ствари. Исто је и са тамном материјом.

ГАЛАКТИЧКИ СКЕЛЕТ

Ми данас имамо једну врло компликовану ситуацију: имамо планете, звијезде, компоненте галаксија, галаксије, групе галаксија, суперјата, зидове, једну велику структуру коју смо у посљедњих неколико деценија у стању да видимо. Оно што знамо је и да је највећи део материје у свемиру невидљив. То је тзв. чувена или злогласна, мистериозна ствар која је највећи састојак (око 80%) свемира – тамна материја.

Тамна материја, која је доминантна у погледу своје гравитационе интеракције, заправо представља на, неки начин, једну врсту скелета који одржава остатак структуре на окупу. Наша галаксија, оваква каква јесте, распала би се када би била сачињена само од видљиве материје, само од звијезда, маглине и звјезданог гаса.  Ту је много тамне материје која у принципу ништа не ради, сем што се хаотично креће и формира ту гравитационо потенцијалну јаму која држи све остале ствари на окупу. Она не само што је имала кључну улогу за настанак, тамна материја има кључну улогу за опстанак структуре.

Како је то најпопуларнијим теоријама о тамној материји дефинисано, то је унапријед недетектована честица названа WIMP (weakly interacting massive particle), која стидљиво интерагује са обичном материјом кроз било који вид интеракције сем гравитације.  Међутим, поставило се питање, ако је галаксија пуна тамне материје, зашто се она већ није указала?!

ЛОВ НА ПРАЗНИНУ

У априлу ове године, тим под вођством Кристијана Мони-Бидина са Универзитета Концепција из Чилеа (University of Concepcion) помислио је да има рјешење: слабоинтерагујућа масивна честица (WIMP) заправо није присутна. Тим је пратио кретање више од 400 звијезда удаљених од Земље 13.000 свјетлосних година како би процијенили масу материје – видљиве и тамне – у локалном Сунчевом окружењу.

Том приликом су закључили да маса коју су пронашли може бити објашњена видљивом материјом, без потребе за експликацијом помоћу тамне материје. Међутим, тим је направио погрешку, према речима Џоа Бовија и Скота Трамејна са Института за напредне студије на Принстону, у Њу Џерзију.

Мони-Бидин и колеге су проматрали звијезде чије их орбите избацују много даље од или изнад главног диска Млијечног пута, и које користе брзину при којој орбитирају око центра галаксије, како би схватили колико су те звијезде заправо повучене масом оближњих звијезда, односно тамне материје. Они су претпоставили да би брзина звијезда била иста без обзира на то колико су удаљене од центра галаксије. Посматрање маглине је показало да је ова претпоставка истинита када су у питању младе звијезде које орбитирају у галактичком диску и крећу се практично у перфектним круговима.

Али, према ријечима проф. Бовија, звијезде које орбитирају високо изнад диска не могу имати кружне орбите. Једине звијезде које достижу ове висине су заправо избачене из диска помоћу материје из галактичког спиралног дијела, и тако доспјеле до високоеклиптичких орбита. То значи да њихове брзине нису исте на свим раздаљинама од галактичког центра. У принципу, Бови и Трамејн су открили да те ротационе брзине морају бити много спорије од оних које су претпоставили Мони-Бидин и његове колеге.

ПРОЛАЗНА БУРА

„Претпоставком да се звијезде ротирају истом брзином без обзира на раздаљину од центра галаксије, они су занемарили количину материје у соларном систему и закључили да нема мјеста за тамну материју“, рекао је Бови. Бови и Трамејн су поново анализирали резултате и закључили да количина тамне материје у Сунчевом систему и даље одговара ранијим претпоставкама – ако ништа, можда чак има и мало више тамне материје него што смо мислили.

Многи физичари још сматрају да је тамна материја превише успјешно објашњење да би се напустило тек тако, међутим, то не значи да Мони-Бидиново објашњење ротације није импресивно.

Тамна материја и даље наставља да држи звијезде и галаксије на окупу, ненаметљиво и сигурно. Она и даље слабо реагује и пушта мали дио (од свега десетак одсто) материје која се састоји од атома да ради: да формира звијезде, нове хемијске елементе, који стварају нова једињења, а једињења нове биохемијске околности које су омогућиле настанак посматрача као што је човјек.

Услови коментарисања:

Молимо упишите Ваш коментар
Молимо упишите Ваше име