Što je tamna tvar?
Tamna tvar predstavlja jedan od najvećih misterija suvremene astrofizike. Iako je nevidljiva, čini većinu materije u svemiru i oko četvrtinu ukupne mase svemira. Smatra se da djeluje kao kozmičko ljepilo koje drži svemir na okupu, ali još uvijek ne znamo točno od čega se sastoji. Rješavanje ove zagonetke moglo bi nam omogućiti dublje razumijevanje prošlosti, sadašnjosti i budućnosti svemira.
Astrofizičari sa Sveučilišta Northeastern razvili su novu metodu za proučavanje tamne tvari, koristeći skupine galaksija kao prirodne “akseleratore čestica”. Njihovo istraživanje, objavljeno u časopisu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, donosi svjež uvid u prirodu tamne tvari.
“U svemiru sve može biti opisano kao čestica, val i polje, stoga pretpostavljamo da je i tamna tvar čestica,” objašnjava Jacqueline McCleary, izvanredna profesorica fizike i autorica studije. “No, pitanje je kakva je to čestica.”
Kako funkcionira istraživanje
Studija predlaže promatranje interakcija tamne tvari unutar skupina galaksija, koje su gravitacijski povezane i sastoje se većinom od tamne tvari – čak 80-90% njihove mase. Što je skupina masivnija, to se čestice tamne tvari brže kreću, omogućujući detaljno proučavanje njihovih sudara.
Za razliku od zemaljskih eksperimenata, poput onih provedenih s Velikim hadronskim sudaračem, koji proučavaju običnu materiju kroz sudare čestica, tamna tvar se ne može promatrati na isti način jer ne komunicira s elektromagnetskom silom. Tamna tvar zauzima prostor, ali ne emitira svjetlost, čineći je nevidljivom za naša osjetila.
Jedna od popularnih teorija sugerira da je tamna tvar sastavljena od WIMP čestica (slabo interaktivnih masivnih čestica). Ove hipotetske čestice su velike, teške i međusobno djeluju, kao i s običnom materijom, vrlo slabom silom. Unatoč desetljećima istraživanja, WIMP čestice još nisu otkrivene.
“Ovaj nedostatak rezultata nas tjera da razmislimo o drugim mogućnostima,” kaže McCleary. “Ako tamna tvar nije WIMP, možda je nešto drugo. Ova studija može pomoći u sužavanju mogućnosti.”
Korištenjem simulacija, znanstvenici modeliraju interakcije između čestica tamne tvari unutar skupina galaksija. Ako uspiju zabilježiti samo-interakciju tamne tvari, to bi moglo potvrditi ili isključiti određene teorije o njezinoj prirodi.
“Promatranje samo-interakcija tamne tvari moglo bi nas približiti odgovoru,” kaže McCleary. “To je proces eliminacije koji nam pomaže odrediti što tamna tvar nije, i time suziti moguća objašnjenja.
Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.
