Mokslininkai viliasi proveržio: tamsiosios materijos paslaptis gali būti išspręsta

Australijos mokslininkai siekia patvirtinti arba paneigti vieną prieštaringiausių teiginių dalelių fizikos istorijoje. Kalbama apie Italijoje 1998 m. atliktą eksperimentą „DAMA“, kurio komanda paskelbė aptikusi tamsiąją materiją. 

Per daugiau nei ketvirtį amžiaus nė vienai kitai tyrimų grupei nepavyko nepriklausomai patvirtinti šių rezultatų, todėl mokslo bendruomenėje jie vienu metu kelia ir dideles viltis, ir nemažą skepticizmą.

Ar detektorius „SABRE South“ iš tikrųjų aptiks tamsiąją materiją?

Tamsioji materija – vienas paslaptingiausių ir svarbiausių šiuolaikinės kosmologijos objektų. Apie jos egzistavimą sprendžiame tik iš gravitacinio poveikio galaktikų ir kitų kosminių objektų judėjimui, nors pati tamsioji materija yra nematoma visiems šiuo metu prieinamiems matavimo prietaisams. 

Skaičiuojama, kad ji sudaro net apie tris ketvirtadalius visos materijos Visatoje, tad patikimas jos aptikimas būtų lūžis, prilygstantis kosminio mikrobangų foninio spinduliavimo atradimui.

Australijoje kuriamas detektorius naudoja tą pačią metodiką kaip ir italų „DAMA“ eksperimentas – itin švarius natrio jodido kristalus. Teoriškai jie turėtų skleistis vos pastebimus šviesos blyksnius tada, kai į juos atsitrenktų hipotetinės tamsiosios materijos dalelės. 

Visa sistema yra maksimaliai apsaugota nuo trikdžių iš aplinkos: ją dengia specialios plieno ir plastikų apsaugos, kurios turėtų sumažinti kosminio ir foninio spinduliavimo įtaką iki absoliutaus minimumo.

Ne mažiau svarbu ir tai, kad Australija nėra vienintelė šioje „lenktynių“ dėl tamsiosios materijos dalyvė. Panašius eksperimentus vykdo mokslininkų komandos Pietų Korėjoje, Ispanijoje ir vėlgi Italijoje. 

Vis dėlto australiškasis projektas turi vieną unikalų pranašumą – jo vieta pietų pusrutulyje. Skirtinga geografinė padėtis padeda atskirti, ar užfiksuoti signalai iš tiesų susiję su tamsiąja materija, ar tai tik vietiniai ar sezoniniai efektai, galintys iškreipti rezultatus šiaurės pusrutulyje veikiančiuose detektoriuose.

Patvirtinti ar paneigti italų eksperimento rezultatus nebus greita. Mokslininkai skaičiuoja, kad reikės maždaug penkerių metų nepertraukiamų matavimų, jog būtų galima patikimai nustatyti, ar stebimi signalai išties kyla dėl tamsiosios materijos, ar tėra statistiniai sutapimai ar ne iki galo suprasti foniniai reiškiniai.

Jeigu „SABRE South“ vis dėlto užfiksuotų signalus, atitinkančius „DAMA“ eksperimento rezultatus, tai tebūtų pirmas žingsnis ilgame kelyje iki visiško mokslinio pripažinimo. 

Tokiam reikšmingam atradimui būtinas mažiausiai vienos nepriklausomos tyrėjų grupės patvirtinimas, naudojant kitokius metodus ir detektorius. Vis dėlto tikrasis tamsiosios materijos prigimties supratimas reikštų ne tik vienos didžiausių šiuolaikinės fizikos paslapčių įminimą, bet ir esminę mūsų Visatos sandaros bei jos evoliucijos sampratos transformaciją.