Tume mateeria - on üha enam tunne, et me oleme lähenemas selle tabamatu kraami tegeliku olemuse teadasaamisele. Vähemalt on meil käimas mitmeid katseid, mis näivad (teoreetilistel kaalutlustel) suutvat seda tuvastada - ja kui neil pole… noh, siis on ehk aeg kogu pallimäng ümber mõelda.
Tumeda aine kohta on meie praeguse andmestiku ja universumi teoreetilise skeemi mõistmiseks kaks vaieldamatult üsna eraldi nõuet. Esiteks nõuab kosmoloogia standardmudel (Lambda-külm Dark Matter), et 96% universumist koosneks tundmatu iseloomuga asjadest, mida ei saa otseselt jälgida.
Ligikaudu kaks kolmandikku sellest tundmatust kraamist ei saa tõenäoliselt olla oluline, kuna universumi kasvades see ilmselt kasvab - seetõttu nimetame seda tumedaks energiaks. Ülejäänud komponenti, mida me nimetame tumeaineks, kuna see tähistab tumeda külje komponenti, mis on võimeline tekitama gravitatsiooni. Aga see on sellest. Selles kontekstis kasutatakse matemaatika tasakaalustamiseks tumedat ainet - valemite komplekti piires, mis juba pingestavad usaldusväärsust, öeldes meile, et 96% universumist on nähtamatu ja tuvastamatu. Niisiis, kui see oli vaid selleks, et vaielda tumeda aine üle, oleksite õigustatud, kui tunnete end pisut skeptiliselt.
Kuid tumeaine teine nõue põhineb palju enam helivaatlusel ja tavafüüsikal. Galaktikad - ja viis, kuidas galaktikad klastristuvad ja dünaamiliselt interakteeruvad - pole mõtet, kui nad koosnevad ainult neis leiduvatest nähtavatest ja muudest teadaolevatest ainetüüpidest. Linnutee ise pöörleb viisil, mille tulemuseks oleks, et suur osa sellest lendaks laiali, kui ei oleks täiendavat nähtamatut ainet, mis tekitaks täiendavat gravitatsioonilist külgetõmmet. Seega on mõistlikke põhjuseid arvata, et seal võiks tõesti midagi muud olla.
Kääbusgalaktika galaktikates on hiljuti esinenud tumeaineid - ehkki see on suuresti seotud sellega, kas tumeda aine osakesed koonduvad keskele kokku või on tegemist energeetiliste osakestega, mis kogu galaktika kohal vinguvad. Ilmselt sobivad andmed paremini viimati nimetatud stsenaariumiga, mis seob kahtluse alla levinud arvamuse, et tumeaine on külm ja kalduv klompima.
Värske Arxivit käsitleva kirjanduse ülevaade annab põhjaliku ülevaate tumeda aine teaduse hetkeseisust. Kosmoselaeva PAMELA lähteandmed, mis näitavad anomaalset kosmilise kiirguse voogu, julgustasid spekuleerima, et see võib tuleneda tumeda aine hävimisest või lagunemisest. See teooria ei leidnud laialdast toetust, kuid hiljuti taaselustati selline spekulatsioon, kui FERMI-LAT leidis positiivseid positiivseid voolusid (st antimaterjali) - millele järgnes teade, et FERMI-LAT ja teised teleskoobid otsivad tekkivate gammakiirte liinide jaoks spetsiaalset otsingut. tumeda aine hävimisest või lagunemisest. Siin eeldatakse - või vähemalt hüpoteesitakse -, et tumeda aine saab hävitada galaktikate kuumades, tihedates ja dünaamilistes keskustes, sealhulgas meie galaktikas.
Seega võiks kosmoseteadus pakkuda vähemalt kaudseid tõendeid kosmoseteaduse ühe suurima müsteeriumi kohta - ehkki kõik senised leiud on parimal juhul vaieldamatud.
Maapõhised katsed otsivad rohkem otseseid tõendeid tumeaine osakeste olemuse kohta. Näiteks otsib Suur Hadroni kokkupõrge supersümmeetriliste osakeste allkirjade märke. Hüpoteesitud neutralino sobiks kenasti tumeda aine osakese hüpoteesitud omadustega (osake, mis on teiste ainetega nõrgalt interaktsioonis, millel on neutraalne laeng, on kosmilise aja jooksul stabiilne ja millel pole värvilaengut), kuid neutralino märgid puuduvad, või miski muu, seni selgelt supersümmeetriline.
Samuti on olemas eksperimente, näiteks DAMA / LIBRA, süvakaevandused jms, mille eesmärk on nõrgalt interaktiivsete massiivsete osakeste otsene tuvastamine - ehkki praegused leiud on kõik pisut ebaselged.
Ja "kõik natuke ebaselge" on väide, mis tähistab tabavalt tumeda aine teaduse hetkeseisu - oleme kindlad, et seal on midagi, aga (kohustuslik mäng tulevatele sõnadele) jääme pimedusse nii palju kui kunagi varem selle üle, mis see täpselt on.
Lisalugemist: Capoziello et al Puuduva aine probleem: alates tumeda aine otsimisest kuni alternatiivsete hüpoteesideni.
