NASA Fermi Gamma-Ray kosmoseteleskoopi kasutavad astronoomid on otsinud tõendusmaterjale kahtlaste tumeaineosakeste tüüpide kohta Linnutee lähedal asuvates nõrkades kääbusgalaktikates - suhteliselt “igavates” galaktikates, millel on vähe aktiivsust, kuid mis teadaolevalt sisaldavad suures koguses tumedat ainet. Tulemused?
Need ei ole osakesed, mida otsime.
Arvatakse, et 80% füüsilise universumi materjalist on valmistatud tumedast ainest - ainest, millel on mass ja gravitatsioon, kuid mis ei eralda elektromagnetilist energiat (ja on seega nähtamatu). Selle gravitatsiooniline mõju on nähtav, eriti pilvedes, mis ümbritsevad galaktikaid ja kus arvatakse elavat suures koguses. Tume aine võib mõjutada tähtede, galaktikate ja isegi tervete galaktikate klastrite liikumist ... aga kui see kõigele taandub, ei tea teadlased ikkagi täpselt mida tume aine on.
Tumeda aine võimalikud kandidaadid on subatomilised osakesed, mida nimetatakse WIMP-deks (nõrgalt interakteeruvad massiivsed osakesed). WIMP-id ei ima ega eralda valgust ega suhelda teiste osakestega, kuid alati, kui nad koostoimivad üksteist nad hävitavad ja kiirgavad gammakiiri.
Kui tume mateeria koosneb WIMP-dest ja Linnutee tiirlevad kääbusgalaktikad sisaldavad suures koguses tumedat ainet, saab NASA Fermi gammakiire kosmoseteleskoobi abil tuvastada kõik WIMP-de poolt kiirgavad gammakiired.
Lõppude lõpuks teeb seda Fermi.
Fermi suure pindalaga teleskoop (LAT) vaatles kahe aasta jooksul kümmet sellist galaktikat - nn kääbuskeraroide. Rahvusvaheline meeskond ei näinud WIMP hävitamisest eeldatavas vahemikus ühtegi gammakiirt, mis ahendas sellega tumeda aine võimalusi on.
"Tegelikult surub Fermi LAT-i analüüs teoreetilise kasti, kuhu need osakesed võivad peituda," ütles Jennifer Siegal-Gaskins, Pasadena California tehnoloogiainstituudi füüsik ja Fermi LAT-i koostöö liige.
[/ pealdis]
Niisiis tähendab ebaõnnestunud eksperimendi asemel selline avastamata jätmine seda, et teadlased saavad esimest korda olla teaduslikult kindlad, et WIMP-kandidaadid kindla massivahemiku ja interaktsioonide määra vahemikus ei saa olla tume aine.
(Mõnikord on teaduse eesmärk teada, mida mitte otsima.)
Meeskonna tulemusi kirjeldav paber ilmus 9. detsembri 2011. aasta väljaandes Physical Review Letters. Loe lähemalt Fermi missiooni lehelt siit.
