ZAGREB, 6. travnja (Hina/AP) - Novi detektori mogli bi rasvijetliti neidentificiranu tamnu tvar koja čini 90 posto svemira.
ZAGREB, 6. travnja (Hina/AP) - Novi detektori mogli bi rasvijetliti
neidentificiranu tamnu tvar koja čini 90 posto svemira. #L#
Znanstvenici rade na razvoju osjetljivih detektora koji mogu
"nanjušiti" sitne čestice čije postojanje teorija predviđa, ali ne
može ponuditi dokaze.
Istraživači se natječu u izgradnji takvog aparata, iako je možda
riječ o lovu na ono što se događa samo u mozgovima fizičara. Ako je
tako, tad će čitav skup teorija biti odbačen.
No ako se slabo interaktivne krupne čestice otkriju, to bi moglo
riješiti temeljne zagonetke svemira: kako se oblikovao nakon
Velikog praska, prirodu njegova ustroja i hoće li sve završiti
Velikim slomom (Big Crunch).
"To će sigurno biti jedno od najvećih otkrića u povijesti
znanosti", rekao je fizičar Joel Primack s kalifornijskog
sveučilišta u Santa Cruzu. "Bit će to prozor u posve drukčiji aspekt
svemira."
Astronomi već 70 godina znaju da je vidljiva tvar tek mali dio
svemira. Nešto što ima snažnu gravitacijsku privlačnost,
primjerice, prisiljava vanjske zvijezde spiralne galaksije da se
okreću brže nego što bi trebale, s obzirom na ono što je vidljivo.
Druga objašnjenja tamne tvari su isključena. Mrtve zvijezde,
veliki planeti i crne rupe, koje se nekad smatralo vodećim
kandidatima, sad se ne smatraju vjerojatnima.
Fizičari teoretiziraju da su sitne čestice nastale u Velikom
prasku, ali one samo slabo međusobno djeluju s protonima i
neutronima vidljivog svemira. Postoje li, 10 bilijuna takvih
čestica možda svake sekunde projuri kroz svakih 4 kilograma tvari
ovdje na Zemlji.
Deseci eksperimenata širom svijeta temelje se na pretpostavci da
povremeno takva čestica može ući u normalnu tvar. No izazov
predstavlja razlučiti te čestice od drugih koje prolaze svemirom.
Talijanski znanstvenici koristili su detektore koji odašilju
bljeskove svjetla kad god se čestica sudari s atomima natrijeva
jodida. Istraživači su teoretizirali da bi broj sudara mogao
narasti u lipnju i smanjiti se u prosincu, kako se Zemlja kreće brže
ili sporije kroz teoretski oblak hipotetičkih čestica.
Iako se u tom eksperimentu moglo razlučiti moguće slabo
interaktivne čestice od nabijenih čestica, nije se moglo
razlikovati zagonetnu tvar od običnih neutrona.
"Nema načina da vidimo što to potiče", rekao je Primack, koautor
članka u kojem se prvi put sugerira da bi slabo interaktivne čestice
mogle zapravo biti hladna tamna tvar. "Zato ja to zovem
nesofisticiranim detektorom."
Profinjeniji detektor ohlađen gotovo na apsolutnu nulu i ukopan
desetak metara ispod sveučilišta Standford zabilježio je udarce
poput talijanskog eksperimenta, no podrobniji su nalazi pokazali
da su događaji najvjerojatnije izazvani običnim neutronima.
Američki tim znanstvenika može provesti dva specifična mjerenja -
količinu otpuštene topline i količinu elektriciteta koji je
izbio.
"Za svaki događaj, dvije različite vrste informacija dopuštaju vam
da vidite mnogo jasniju sliku toga što uzrokuje događaj", rekao je
Primack.
Deset američkih sveučilišta radi na razvoju, testiranju i primjeni
aparata koji će uskoro biti premješten u napušteni rudnik željeza u
sjevernoj Minnesoti, gdje će ga štititi 1,3 metra stijena i tla.
Očekuje se povećanje osjetljivosti za faktor 100, kad se pokrene
taj šestogodišnji projekt u koji je uloženo 12 milijuna dolara.
"To je vrlo teško mjerenje", rekao je Tony Spadafora, direktor
Centra za astrofiziku čestica kalifornijskog sveučilišta u
Berkeleyu. "Tražite novi hipotetski učinak i morate ukloniti
poznatu pozadinu."
Bar pet drugih sličnih kriogenskih eksperimenata provodi se ili
planira širom svijeta. Drugi istraživači usredotočeni su na
stvaranje čestica brzim akceleratorima.
Ako se utvrdi, težina slabo interaktivnih masovnih čestica - za
koje se procjenjuje da su 50 puta teže od protona - pomogla bi
fizičarima da odrede masu svemira, a to bi moglo značiti razliku
između svemira koji se zauvijek širi ili se urušava.
No potvrdila bi se i popularna teorija koja predviđa partnera kojeg
tek treba pronaći za svaku poznatu česticu.
"Ako otkrijete tamnu tvar, niste samo riješili veliko pitanje
astrofizike - od čega je sastavljen svemir - nego možete pokušati i
shvatiti prirodu osnova fizike, prirodu čestica", rekla je
Katherine Freese sa sveučilišta Michigan.
"Fascinira da većina tvari u svemiru, ako smo na pravom putu, nisu
protoni i neutroni kao što smo mislili", rekao je Spadafora. "Čini
se da je veći dio svemira nešto drugo. To je pravi kopernikanski
obrat."
(Hina) lbr dgk