Materia întunecată nu poate fi văzută sau detectată de niciunul dintre instrumentele noastre, deci cum știm că există cu adevărat?
Imaginați-vă că Universul a fost o plăcintă și aveți de gând să o porniți în porțiuni gustoase, corespunzătoare proporțiilor care sunt. Cea mai mare porție a plăcintei, 68% ar merge la energia întunecată, acea forță misterioasă care accelerează expansiunea Universului. 27% ar merge la materia întunecată, materia misterioasă care înconjoară galaxii și interacționează doar prin gravitație. Doar 5% din această plăcintă ar merge la materie normală normală, din care stelele, planetele, gazul, praful și oamenii sunt făcute.
Numele întunecat a primit acest nume, deoarece nu pare să interacționeze cu materia obișnuită în niciun fel. Nu se ciocnește cu el și nu absoarbe energie din ea. Nu îl putem vedea sau detecta cu niciun instrument. Știm doar că este acolo pentru că putem vedea efectul gravitației sale.
Acum, s-ar putea să spuneți dacă nu știm ce este acest lucru și nu îl putem detecta. De unde știm că există de fapt acolo? Nu este probabil că nu există acolo, ca dragoni? De unde știm că materia întunecată există de fapt, când nu avem idee despre ce este ea de fapt?
Oh, este acolo. De fapt, aproape tot ce știm este că există. Materia întunecată a fost teoretizată pentru prima dată în anii 1930 de către Fritz Zwicky pentru a da socoteală mișcării grupurilor de galaxii, dar calculele moderne au fost făcute de Vera Rubin în anii 1960 și 70. Ea a calculat că galaxiile se învârteau mai repede decât ar trebui. Atât de repede, încât ar trebui să se sfărâme ca un copil care scoate copii veseli.
Rubin și-a imaginat că fiecare galaxie este blocată în interiorul unei halo vaste de materie întunecată care alimenta gravitația pentru a ține galaxia împreună. Dar nu exista nicio modalitate de a detecta aceste lucruri, așa că astronomii au propus alte modele. Poate că gravitația nu funcționează așa cum credem că o face la distanțe mari.
Dar în ultimii ani, astronomii au ajuns din ce în ce mai bine la detectarea materiei întunecate, pur și simplu efectul gravitației sale pe calea pe care lumina o ia în timp ce traversează Universul. Pe măsură ce lumina călătorește printr-o regiune de materie întunecată, calea sa este distorsionată de gravitație. În loc să ia o linie dreaptă, lumina este îndoită înainte și înapoi în funcție de cât de mult trece materia întunecată.
Și iată partea minunată. Astronomii pot apoi să pună în evidență regiunile de materie întunecată pe cer doar uitându-se la distorsiunile din lumină și apoi să lucreze înapoi pentru a afla cât de multă materie întunecată ar trebui să fie acolo pentru a o determina.
Aceste tehnici au devenit atât de sofisticate încât astronomii au descoperit situații neobișnuite în care galaxiile și materia lor întunecată s-au dezbrăcat unele de altele. Sau galaxii de materie întunecată care nu au suficient gaz pentru a forma stele. Sunt doar niște pete uriașe de materie întunecată. Astronomii folosesc chiar și materia întunecată ca lentile gravitaționale pentru a studia obiecte mai îndepărtate. Nu au habar despre ce este materia întunecată, dar o pot folosi în continuare ca telescop.
Nu au capturat niciodată o particulă de materie întunecată și nu le-au studiat în laborator. Una dintre următoarele sarcini ale colectorului de Hadroni mari va fi încercarea și generarea de particule care să se potrivească caracteristicilor materiei întunecate, așa cum o înțelegem. Chiar dacă LHC nu creează de fapt materie întunecată, aceasta va ajuta la reducerea teoriilor actuale, sperând ca fizicienii să se concentreze asupra adevăratei naturi a acestui mister.
Așa funcționează știința. Cineva observă ceva neobișnuit, iar apoi oamenii propun teorii pentru a-l explica. Teoria care se potrivește cel mai bine cu realitatea este considerată corectă. Trăim într-o lume modernă, în care s-au dovedit deja atâtea teorii științifice de sute de ani: germeni, gravitație, evoluție etc. Dar, cu materia întunecată, trăiești într-un moment în care acesta este un mister. Și dacă avem noroc, o vom vedea rezolvată în timpul vieții noastre. Sau poate că nu există nicio problemă întunecată și suntem pe cale să învățăm ceva complet nou despre Universul nostru. Știință, ți se cuvine.
Care crezi că este materia întunecată? Spuneți-ne în comentariile de mai jos.
Podcast (audio): descărcare (durata: 4:46 - 4.4MB)
Abonare: Podcast-uri Apple | Android | RSS
Podcast (video): descărcare (durata: 5:09 - 60.1MB)
Abonare: Podcast-uri Apple | Android | RSS
