Tamna tvar ostaje jedna od najvećih enigmi moderne fizike. Iako bi prema procjenama trebala biti pet puta brojnija od obične tvari, znanstvenici je još uvijek nisu uspjeli izravno detektirati. Budući da ne emitira, ne reflektira niti apsorbira svjetlost, tamna tvar ostaje nevidljiva našim instrumentima, iako njezin gravitacijski utjecaj oblikuje galaksije i kozmičke strukture. No, međunarodni tim istraživača napravio je ključni iskorak u ovoj potrazi, koristeći inovativnu metodu koja kombinira ultra-stabilne lasere i atomske satove.
Fizičari već desetljećima pokušavaju utvrditi od čega je sačinjena tamna tvar. Jedan od glavnih kandidata su WIMP čestice, koje bi trebale biti znatno teže od protona, ali iznimno rijetko stupaju u interakciju s običnom materijom. Druga mogućnost su aksioni – ultralagane čestice koje se ponašaju više kao valovi nego čestice.
Dok brojni eksperimenti širom svijeta pokušavaju uhvatiti WIMP čestice pomoću podzemnih detektora, aksioni predstavljaju puno veći izazov. Njihova ekstremno mala masa znači da bi njihovi učinci na materiju bili gotovo neprimjetni, što otežava njihovo otkrivanje tradicionalnim metodama.
Kako atomski satovi i laseri mogu otkriti tamnu tvar?
Znanstvenici su se okrenuli revolucionarnom pristupu: korištenju atomskih satova i laserskih mreža kako bi detektirali moguće utjecaje aksiona na vrijeme.
“Unatoč desetljećima istraživanja, tamna tvar i dalje ostaje neuhvatljiva, no naš pristup omogućuje novu vrstu detekcije,” istaknula je dr. Ashlee Caddell sa Sveučilišta u Queenslandu. “Koristili smo mrežu ultra-stabilnih lasera povezanih optičkim vlaknima, kao i atomske satove na GPS satelitima, kako bismo istražili moguće tragove tamne tvari.”
Ako aksioni postoje, njihova interakcija s običnom materijom mogla bi uzrokovati mikroskopske promjene u protoku vremena – nešto što atomski satovi mogu precizno izmjeriti.
“Aksioni se ponašaju poput vala zbog svoje ekstremno male mase,” objasnila je Caddell. “Ako interagiraju s materijom, to bi moglo izazvati sitne razlike u mjerenju vremena na različitim lokacijama, a te razlike postaju izraženije što su satovi udaljeniji jedan od drugoga.”
Je li ovo ključ za rješavanje misterija tamne tvari?
Ovaj inovativni eksperiment predstavlja prvi korak u direktnom testiranju kako bi aksioni mogli interagirati s običnom materijom. Osim toga, metoda se nadovezuje na ranije dokaze iz gravitacijskog leća, koji sugeriraju da bi aksioni mogli biti bolji kandidat za tamnu tvar od WIMPs-a.
“Povezivanjem preciznih mjerenja na golemim udaljenostima, identificirali smo suptilne efekte oscilirajućih polja tamne tvari koji bi inače ostali neprimijećeni,” izjavio je suautor studije dr. Benjamin Roberts.
Ako ova metoda potvrdi postojanje aksiona, mogla bi nas dovesti do revolucionarnog otkrića koje bi preoblikovalo naše razumijevanje svemira. Sljedeći koraci uključuju još preciznija mjerenja i poboljšanje tehnologije kako bi se suzili parametri unutar kojih bi se aksioni mogli nalaziti.
“Znanstvenici sada mogu istraživati daleko širi raspon mogućih scenarija tamne tvari i potencijalno odgovoriti na jedno od najvećih pitanja moderne astrofizike,” zaključio je Roberts.
🔵 Pridružite se razgovoru!
Imate nešto za podijeliti ili raspraviti? Povežite se s nama na Facebooku i pridružite se zajednici znatiželjnih istraživača u našem Telegram kanalu. Za najnovija otkrića i uvide, pratite nas i na Google Vijestima.
