Uczeni natrafili na ślad tajemniczej ciemnej materii

Nikt jej jeszcze nie widział i dokładnie nie zbadał, lecz – według naukowych hipotez - mieści się w bardzo odległych i głębokich przestrzeniach Wszechświata. Aby nie zamieszać nam zbytnio w głowach, naukowcy wspominają o różowej ciemnej materii. W ramach dużego uproszczenia - wprowadzono różowy kolor na użytek łatwego odróżniania przez amatorów, na zdjęciach czy symulacjach komputerowych kosmicznych fotografii, ciemnej materii i gorącego gazu, od koloru galaktyk.

Tak, więc białe punkty i plamki na zdjęciach - to galaktyki, które wchodzą w skład "supergromady Abel 901/902", oddalonej od Ziemi o 2,6 mld lat świetlnych, i jednej z "największych znanych w kosmosie", o czym czytamy w Ślad tajemniczej ciemnej materii. Mimo wszystko, choć to wprost niewiarygodne, jest takie zdjęcie, które wykonał teleskop w La Silla w Chile. Pokazuje ono różowe plamy, które zostały na nim sztucznie nałożone – i właśnie ono ma tajemniczą "ciemną materię". Świecące galaktyki – odległe o te bagatela 2,6 mld lat świetlnych - są w niej "zanurzone, niczym rodzynki w cieście".

AMS odkrył "tajemniczą ciemną materię?"

Przyjmując teorię o ciemnej materii za niemal pewnik, określa się jej prawie dokładne umiejscowienie, we Wszechświecie. Tak oto, przy wykorzystaniu bardzo precyzyjnych urządzeń, określono nie tylko położenie i rozmiar obłoków ciemnej materii, ale też zmierzono je za pomocą teleskopu Hubble'a, "obserwując, jak zakrzywiają światło". Według naukowców, są one przezroczyste dla świata, o bardzo dużej masie, przez co stanowią doskonałe "soczewki grawitacyjne", które "deformują obraz galaktyk leżących daleko za supergromadą Abel 901/902".

Jak podają astronomowie i fizycy, spory nadmiar pozytonów, czyli antyelektronów, albo inaczej cząstek antymaterii, które są "alter ego elektronów w świecie antymaterii" - wykrył eksperymentalny detektor AMS (Alpha Magnetic Spectrometer) na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej – podaje portal Google.com. AMS zainstalowano na Międzynarodowej Stacji w celu poszukiwania i odkrywania różnej nietypowej materii, metodą pomiaru promieniowania kosmicznego. I udało się, właśnie odkryto nietypową materię, co może być "namacalnym" dowodem na to, jak twierdzą uczeni, że istnieje "tajemnicza ciemna materia".

A cóż to jest ta ciemna materia? To – jak podają wyjaśnienia - hipotetyczna materia, która nie emituje i nie odbija promieniowania elektromagnetycznego. A mimo to istnieje. O jej istnieniu zdradzają wywierane przez nią wyniki i efekty grawitacyjne. Według określonych danych badawczych, które udało się zebrać na podstawie obserwacji we Wszechświecie dużych struktur kosmicznych, ustalono przy zastosowaniu matematycznych i fizycznych metod obliczeniowych i interpretacyjnych, że ciemna materia stanowi około 27 procent bilansu masy-energii Wszechświata, obok materii zwykłej, czyli widzialnej i dominującej "ciemnej energii".

Fizycy z ośrodka CERN pod Genewą podali

O odkryciu ciemnej materii, poinformowali cztery dni temu fizycy, na seminarium w ośrodku jądrowym CERN pod Genewą. Pomógł w tym Magnetyczny Spektrometr Alfa (AMS), którego zbudowano kosztem 1,6 mld dolarów i w 2011 roku umieszczono na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, krążącej na orbicie. AMS mierzy promieniowanie kosmiczne, czyli – jak to określają specjaliści - wysokoenergetyczne cząstki, które bez przerwy przemierzają przestrzeń kosmiczną, zanim uderzą w naszą ziemską atmosferę.

Wielu naukowców wyraża przekonanie, że ten bezcenny detektor - Magnetyczny Spektrometr Alfa - dostarczy wreszcie nauce pierwszych konkretnych informacji dotyczących istnienia i działania ciemnej materii, o czym pisze WP.pl - Zobacz WIDEO. Na jego pierwsze dane i wskazania, niecierpliwie czekano czeka się, bo apetyt naukowy na jakiekolwiek konkretne wieści o tej tajemniczej substancji (materii) jest ogromny i wciąż niezaspokojony.

Tajemnicza ciemna materia wymykała się dotychczas wszelkim poszukiwaniom badaczy. Wiadomo tylko jako pewnik, że nie świeci i nie pochłania żadnego światła, no i że jest całkowicie niewidoczna. Pozostaje jednak pewność, że istnieje i, że jest jej we Wszechświecie - "blisko siedem razy więcej niż atomów", z których jesteśmy zbudowani, my ludzie i "wszystko to, co nas otacza".

Ciemna materia jest we wszystkich galaktykach

Ale, co najbardziej fascynuje i szokuje, gromadzi się ona i przebywa w tych samych miejscach, gdzie są zwykłe gwiazdy, planety i obłoki gazów międzygwiazdowych, czyli jest we wszystkich galaktykach, a także wokół nich - podaje Polskie Radio. W zasadzie – jak twierdzą niektórzy - jest nawet na odwrót. To nasza widzialna materia gromadzi się w kosmosie tam, gdzie jest ciemna materia.

Są także i inne – nieco odmienne teorie - na temat ciemnej materii. Otóż większość modeli ewolucji kosmosu zakłada dzisiaj, że to właśnie ciemna materia tworzyła "potężne włókna i grona, które grawitacyjnie ściągnęły świecącą materię i ułatwiły jej sformowanie widocznych galaktyk i gromad". Póki co to tylko teorie.

Tłumacząc to niezmiernie trudne zagadnienie, można je określić krótko i jednym "słowem": wszystko to, co w kosmosie świeci i przez teleskopy jest widzialne w kosmosie, wypada czasem porównać do "świecidełek rozwieszonych na rozległym rusztowaniu, z niewidocznej ciemnej materii".

To tajemnicze "rusztowanie", astrofizycy widzą nie tylko oczami swojej wyobraźni. Widzą także poprzez coraz dokładniejsze przyrządy naukowe. Ustalono już dawno, że ciemna materia, swoją wielką masą wpływa na ruch galaktyk, a także swoją ogromną siłą zakrzywia światło z odległych gwiazd. To wszystko, jako fakty kosmiczne od dawna mierzono i też obserwowano od wielu lat; jako pierwszy już w 1932 roku robił takie obserwacje i pomiary, astronom szwajcarski pracujący w USA, Fritz Zwicky.

Z czego jest złożona ta substancja?

Jak tę ciemną materię można dotknąć? Hipotez na ten temat jest niemal tyle, ilu fizyków na świecie zajmuje się tą zagadką. Nie brakuje też takich, którzy twierdzą, że nie ma żadnej ciemnej materii, a wszystkie obserwacje galaktyk prowadzone przez najlepsze urządzenia, zawsze będą do siebie pasować, jak tylko odpowiednio do potrzeb "zmodyfikujemy prawo ciążenia". To są jednak głosy dużej mniejszości.

Większość fizyków ma przekonanie, że jednak nauka ma do czynienia z nieznanymi jeszcze bliżej "cząstkami elementarnymi", które najpierw "ochrzczono" mianem WIMP (ang. Weakly Interacting Massive Particles), co stanowi skrót w języku polskim - "słabo oddziałujące masywne cząstki", a to koniec końców doskonale oddaje, naszą i zresztą naukowców, skąpą o nich wiedzę. Bo – jak mówią znawcy - gdyby oddziaływały "silnie", to już dawno dałyby o sobie znać, zwłaszcza dociekliwym uczonym w laboratoriach.

Według uczonych, w wielu eksperymentach prowadzonych na całym świecie, od dawna szuka się nieznanych, hipotetycznych ciężkich cząstek WIMP. Skoro są one w naszej galaktyce, to zapewne przelatują też przez Układ Słoneczny i Ziemię. W takim razie, przynajmniej teoretycznie od czasu do czasu, powinny się zderzać z naszymi atomami.

Detektory umieszczone w ziemi szukają WIMP

Fizycy na całym świecie umieszczają swoje detektory, gdzieś w specjalnie upatrzonych miejscach, pod grubą warstwą ziemi, żeby – jak to mówią - odsiać zwykłe, codzienne promieniowanie z atmosfery i kosmosu, i wypatrują takich rzadkich kolizji WIMP. Dla przykładu, uczeni włoscy, którzy ulokowali i trzymają swoją aparaturę w tunelu pod masywem Gran Sasso, w Apeninach, w 2000 roku ogłosili, że mają sukces - "natrafili na ślad WIMP-ów", ale do dziś nie zostało to potwierdzone w żadnym doświadczeniu.

Jest jeszcze jeden ciekawy kierunek badań. Dociekliwi poszukiwacze robią stałe pomiary promieniowania kosmicznego. Bo hipotezy mówią, że cząstki ciemnej materii powinny się "rozpadać lub anihilować z sobą nawzajem", a ubocznym produktem takich działań byłyby "cząstki i antycząstki" znanej nam ziemskiej materii, ale także jądrowe promieniowanie gamma. W końcu wszelkie stwierdzone anomalie w promieniowaniu kosmicznym mogłyby być "sprawką ciemnej materii".

Niestety, nic z tego się nie udaje. Rozwijane w szerokim zakresie od 20 lat badania fizyków, w trakcie, których badacze mierzą nadwyżkę pozytonów (antyelektronów) w promieniowaniu kosmicznym, i nic z tego; może to być – według założeń - "odciskiem palca ciemnej materii". Ale nie musi. Nie musi, skoro ciągle jeszcze nie jest. Dopiero - być może - za kilka miesięcy wszystko się wyjaśni. Magnetyczny Spektrometr Alfa, wysłany w kosmos, bez przerwy pracuje po to, żeby rozstrzygnąć nurtujące naukę zagadnienie.

Stanisław Cybruch