Nova studija sugerira da bi se tamna tvar, nevidljiva masa koja čini oko 27 posto svemira, mogla prepoznati po jedinstvenom „otisku“ u svjetlosti, blago pomaknutom prema crvenom ili plavom dijelu spektra.
Istraživači sa Sveučilišta York predlažu da bi svjetlost, prolazeći kroz područja ispunjena tamnom tvari, mogla poprimiti suptilnu nijansu koja bi se mogla izmjeriti suvremenim instrumentima. Ako se to potvrdi, moglo bi otvoriti posve novi način istraživanja nevidljivog dijela svemira.
Nova pretpostavka o svjetlosti i tami
Dosad se smatralo da tamna tvar uopće ne djeluje na svjetlost. Znamo za njezino postojanje isključivo zahvaljujući gravitacijskom učinku koji oblikuje galaksije i drži ih na okupu. No tim sa Sveučilišta York smatra da taj odnos možda nije tako jednostavan.
Njihovi proračuni pokazuju da bi fotoni mogli “pokupiti” blagi pomak u boji ovisno o vrsti tamne tvari s kojom prolazeće svjetlo dolazi u dodir. Takav efekt bio bi iznimno slab, ali ne i nemjerljiv, što znači da bi teleskopi nove generacije možda mogli registrirati tragove koje je dosad bilo nemoguće vidjeti.
Lanac čestica
U teorijskom pristupu autori se pozivaju na koncept “šest stupnjeva razdvojenosti”, prema kojem su bilo koje dvije osobe povezane kroz tek nekoliko posrednih veza. Sličan lanac povezanosti, predlažu, mogao bi postojati i među česticama.
Čak i ako tamna tvar ne djeluje izravno na svjetlost, može je neizravno utjecati putem drugih čestica. Primjerice, slabo interagirajuće masivne čestice (WIMPs), jedan od glavnih kandidata za tamnu tvar, mogle bi se povezati s fotonima posredstvom Higgsova bozona ili top kvarka.
Boja tame
“Većina fizičara pretpostavlja da je tamna tvar, po definiciji, tamna,” kaže dr. Mikhail Bashkanov s Odsjeka za fiziku, inženjerstvo i tehnologiju Sveučilišta York. “No pokazali smo da čak i najnevidljiviji oblik tamne tvari može imati neku vrstu potpisa boje.”
Prema njemu, u određenim uvjetima ta se “boja” doista može otkriti. “S dovoljno osjetljivim teleskopima sljedeće generacije mogli bismo ga izmjeriti. To bi značilo da astronomija može ponuditi posve nov uvid u prirodu tamne tvari i time bitno pojednostaviti potragu za njom.”
Rad opisuje kako bi se ti neizravni učinci među česticama mogli testirati u budućim eksperimentima. Ako se potvrde, mogli bi pomoći u sužavanju postojećih teorija o tamnoj tvari i usmjeriti razvoj novih teleskopa koji bi uzimali u obzir takve interakcije.
Razumijevanje tamne tvari ostaje jedan od najvećih izazova suvremene fizike, pa bi sljedeća faza rada bila eksperimentalna provjera ovih nalaza, koja bi mogla ponuditi novi način potrage za tvari koja se dosad otkrivala samo po gravitaciji.
“Znanstvena zajednica danas troši milijarde na različite pokuse, neki traže WIMP-ove, drugi aksione ili tamne fotone,” kaže dr. Bashkanov. “Naši rezultati pokazuju da možemo preciznije odrediti gdje i kako treba promatrati nebo, čime se štedi vrijeme i usmjeravaju napori prema stvarno obećavajućim tragovima.”
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
