Θεωρίες φυσικής Σωματιδιακή φυσική

Άκαρπες ξανά οι προσπάθειες για την εξεύρεση των σωματιδίων σκοτεινής ύλης

Written by Δ.Μ.

Η σκοτεινή ύλη και τα υποθετικά σωματίδια της δεν φαίνεται να υπάρχουν πουθενά σε κανένα πείραμα για την ανεύρεση τους. Έτσι, τα τελευταία αποτελέσματα του πειράματος ΧΕΝΟΝ1Τ στο Εθνικό Εργαστήριο Γκραν Σάσο της Ιταλίας που διαθέτει τον πιο ευαίσθητο ανιχνευτή σκοτεινής ύλης παγκοσμίως, μόλις ανακοινώθηκαν και αποτελούν…μία από τα ίδια, δηλαδή τίποτε. Εξίσου με άδεια χέρια κατέληξαν και οι κινέζοι επιστήμονες του πειράματος PandaX, οι οποίοι παράλληλα έκαναν τη δική τους ανακοίνωση.

Share

Η σκοτεινή ύλη και τα υποθετικά σωματίδια της δεν φαίνεται να υπάρχουν πουθενά σε κανένα πείραμα για την ανεύρεση τους. Έτσι, τα τελευταία αποτελέσματα του πειράματος ΧΕΝΟΝ1Τ στο Εθνικό Εργαστήριο Γκραν Σάσο της Ιταλίας που διαθέτει τον πιο ευαίσθητο ανιχνευτή σκοτεινής ύλης παγκοσμίως, μόλις ανακοινώθηκαν και αποτελούν…μία από τα ίδια, δηλαδή τίποτε. Εξίσου με άδεια χέρια κατέληξαν και οι κινέζοι επιστήμονες του πειράματος PandaX, οι οποίοι παράλληλα έκαναν τη δική τους ανακοίνωση.

XENON1TΜια προβολή του πειράματος XENON1T στο Εθνικό Εργαστήριο Gran Sasso

Εδώ και 30 χρόνια, οι επιστήμονες ψάχνουν τα σωματίδια σκοτεινής ύλης που προβλέπουν μερικές θεωρίες, αλλά σωματίδια δεν βρίσκονται. Έτσι, οι φυσικοί σιγά-σιγά συνειδητοποιούν ότι μάλλον πρέπει να στραφούν σε εναλλακτικές εξηγήσεις πέρα από τα σωματίδια για να ερμηνεύσουν τη φύση της σκοτεινής ύλης, η οποία αποτελεί περίπου το 85% της μάζας του υλικού σύμπαντος και σχεδόν το 27% της συμπαντικής μάζας-ενέργειας (το υπόλοιπο 5% είναι η κανονική ύλη και το 68% η σκοτεινή ενέργεια).

Περισσότερες από δέκα επιστημονικές ομάδες σε διάφορα μέρη του κόσμου έχουν αποτύχει να ανιχνεύσουν τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης. Ούτε οι επίγειοι ούτε οι διαστημικοί ανιχνευτές, ούτε οι επιταχυντές του CERN έχουν βρει το παραμικρό σωματίδιο που να είναι «φορέας» της σκοτεινής ύλης. Η ύπαρξη της οποίας τεκμαίρεται έμμεσα, μέσω των βαρυτικών επιδράσεων που ασκεί στις κινήσεις των γαλαξιών.

universeΟι φυσικοί αρχίζουν να σκέφτονται εναλλακτικές εξηγήσεις για το υλικό που λείπει

Από τη δεκαετία του 1980 η ύπαρξη της σκοτεινής ύλης έχει γίνει ευρέως αποδεκτή ως η βασική εξήγηση για την αιτία που οι γαλαξίες παραμένουν συγκροτημένοι και δεν «φυλλοροούν» στα εξ ων συνετέθησαν. Πιστεύεται ότι μία αόρατη «άλως» σκοτεινής ύλης περιβάλλει τους γαλαξίες και τους συγκρατεί σε σταθεροποιημένη κατάσταση.

Πώς όμως «ενσαρκώνεται» η σκοτεινή ύλη; Οι φυσικοί έχουν εδώ και δεκαετίες προτείνει την ύπαρξη των «ασθενώς αλληλεπιδρώντων σωματιδίων με μάζα» (WIMPs) ως φορέων της εν λόγω ύλης. Το πρόβλημα είναι ότι κανείς δεν φαίνεται ικανός να βρει αυτά τα WIMPS -και έτσι αυξάνονται όσοι λένε ότι απλούστατα τέτοια σωματίδια δεν υπάρχουν.

«Οι περισσότεροι από εμάς δεν θέλουμε να παραδεχθούμε ότι δεν κατανοούμε πώς δουλεύει το σύμπαν σε βαθύτερο και πιο θεμελιακό επίπεδο», δήλωσε η αστροφυσικός Stacy McGaugh του Πανεπιστημίου Case Western Reserve του Κλίβελαντ.

Οι φυσικοί δεν θέλουν όμως να πετάξουν το μωρό μαζί με τα απόνερα της μπανιέρας. Με άλλα λόγια, ακόμη κι αν αφήσουν στην άκρη τέτοια «σκοτεινά» σωματίδια ως ανύπαρκτα, δεν θέλουν να θεωρήσουν ως ανύπαρκτη και την ίδια τη σκοτεινή ύλη – απλώς χρειάζονται μια πιο πειστική εξήγηση γι’ αυτήν.

Προς το παρόν, πάντως, μετά και τα τελευταία άκαρπα αποτελέσματα, φαίνεται να καταρρίπτονται οι απλούστερες θεωρίες της υπερ-συμμετρίας, σύμφωνα με τις οποίες τα -επίσης μη ανιχνεύσιμα έως τώρα- θεωρητικά υποατομικά σωματίδιά της, δεν είναι παρά τα WIMPs.

«Αυτά τα πειράματα δεν έχουν τελείως κλείσει το παράθυρο, όμως χρειαζόμαστε να εξετάσουμε και άλλες μορφές σκοτεινής ύλης και νέα πειράματα», δήλωσε ο θεωρητικός αστροφυσικός David Spergel του Πανεπιστημίου Πρίνστον του Νιου Τζέρσι.

Κάποιοι δεν αποκλείουν πλέον ότι η σκοτεινή ύλη μπορεί να μην αλληλεπιδρά καθόλου με τα σωματίδια της κανονικής ύλης. Ενώ μερικοί τολμούν να ισχυρισθούν ότι τελικά η ίδια η σκοτεινή ύλη δεν υπάρχει.

ΑΠΕ – Πηγή

About the author

Δ.Μ.

Share