Pro Žemę neįtikėtinu greičiu lekia „tamsiosios medžiagos uraganas“

Jeigu astronomai nesuklydo skaičiuodami, tai šiuo metu Saulės sistema yra pačiame galingo kosminio įvykio centre: per mūsų sistemą milžinišku 500 km/s greičiu lekia didžiulis tamsiosios materijos „uraganas“, skelbia „Science Alert“.

Šio uragano negalim nei matyti, nei jausti, tačiau žinojimas apie jį gali reikšti, kad tamsiąją materiją tiesiogiai aptikti lengviau nei manyta.

Tamsioji materija yra viena didžiausių Visatos paslapčių. Mokslininkai iki šiol dar nė karto nėra jos tiesiogiai aptikę. Mes net nežinome, kas tiksliai tai yra – žinome tik tiek, kad ji egzistuoja. Jos egzistavimo įrodymas yra galaktikų ir žvaigždžių judėjimas: jeigu galaktikos svertų tik tiek, kiek galima apskaičiuoti vien susumavus regimos materijos masę, tai visos galaktikų pakraščiuose esančios žvaigždės dėl milžiniško judėjimo greičio išsitaškytų po tarpgalaktinę erdvę.

Scanpix/ESA nuotr. / „Gaia“ nuotraukų žvaigždėlapis

Taigi, galaktikose yra kažkas nematomo – kažkas, kas sukuria masę ir gravitaciją, kuri laiko žvaigždes „pririštas“ prie savo galaktikų. Netgi pagal žvaigždžių judėjimo pobūdį galime paskaičiuoti trūkstamos, nematomos masės kiekį. „Tamsioji materija“ kad ir kas tai bebūtų – yra pavadinimas, kurį suteikėme tai trūkstamai masei, o viso pasaulio fizikai ir astronomai lieja prakaitą bandydami tą masę suteikiančią materiją užfiksuoti tiesiogiai.

Bet kol kas to dar nenutiko. Tai iš kur tada fizikams gali būti žinoma, kad vyksta milžiniško masto tamsiosios materijos audra? Ogi iš to paties žvaigždžių judėjimo.
 

Praėjusiais metais viešai publikavus palydovo „Gaia“, kuris sudarinėjo galaktikos žvaigždėlapį, duomenis, astronomai išsiaiškino, kad prieš daugelį metų Paukščių tako galaktika prarijo didelę sferoidinę nykštukinę galaktiką, bet šis įvykis nepraėjo be pėdsako – jis keliauti per galaktiką paleido masės srautą.

Ir nors tokių masės srautų, kertančių Paukščių Taką, užfiksuotas ne vienas, S1, kaip buvo pavadintas šis konkretus reiškinys, neįprastas tuo, jog Saulės sistemos, kaip ir 30 000 kitų žvaigždžių, apylinkės patenka kaip tik į šio masės uragano taką.

Tiesa, apokalipsės nebijokite, jokių žvaigždžių susidūrimų nebus. Nenusiaubs mūsų planetos ir tas masės uraganas.

Saragosos universiteto (Ispanija) fizikas-teoretikas Ciaranas O'Hare'as vadovavo mokslininkų grupei, kuri aiškinosi S1 poveikį tamsiajai materijai mūsų galaktikos kampelyje.

Jie analizavo skirtingus tamsiosios materijos tankio bei pasiskirstymo modelius S1 sraute ir pagal gautus duomenis prognozavo tamsiosios materijos požymius, kuriuos galėtų užfiksuoti Žemėje esantys jutikliai.

Vienas iš tokių potencialių požymių yra sukuriamas hipotetinių silpnai sąveikaujančių masyvių dalelių, dar vadinamų WIMP'ais. Jei šios dalelės iš tiesų egzistuoja, turėtume gebėti jas aptikti per susidūrimus su elektronais ir atomų branduoliais – dėl to Žemėje esančios krūvį turinčios dalelės galėtų suvirpėti ir išskirti šviesą, kurią galėtų užfiksuoti skysto kristalo ar kristaliniai jutikliai.

Pagal savo skaičiavimus mokslininkai nustatė, kad vargu, ar WIMP jutikliai užfiksuos kokį nors S1 efektą, nors tikėtina, kad ateityje, ištobulinus technologijas, tai būtų įmanoma.

Aksionų jutikliai – pavyzdžiui, Aksionų tamsiosios materijos eksperimentas – gali pateikti naudingesnių rezultatų, nors ir aksionai iki šiol yra tik teoriškai išmąstytos, tačiau eksperimentiškai neaptiktos dalelės. Bet jei jos iš tiesų egzistuoja, tuomet tai yra neįtikėtinai lengvos – apie 500 mln. kartų už elektronus lengvesnės – dalelės ir tikėtina, kad jos yra esminis šaltos tamsiosios medžiagos komponentas.

Fiziko teoretiko Pierre'o Sikivie skaičiavimai rodo, kad šios ultralengvos dalelės, kurių matyti negalime, stipriame magnetiniame lauke gali virsti fotonais, kuriuos matyti galime.

„Aksionų haloskopai pasižymi didžiausiu potencialiu jautrumu S1 srautui, jeigu jo tamsiosios medžiagos komponentas yra pakankamai šaltas. Kai tik bus nustatyta aksiono masė, iš aksionų galios spektro bus galima nesunkiai išskaičiuoti S1 greičių skirstinį“, – savo moksliniame darbe rašė Saragosos universiteto mokslininkai.

Tiesa, kol kas ir šis detektorius jokių tamsiosios medžiagos aptikimo ženklų nerodo.

Savo tyrimo rezultatus mokslininkai publikavo žurnale „Physical Review D“.

Šaltinis: 15min.lt