Καλά νέα, κακά νέα στην αναζήτηση της «σκοτεινής ύλης»

Χάρη σε εξελιγμένους αλγόριθμους που έτρεξαν σε υπερυπολογιστή, ευρωπαίοι ερευνητές υπολόγισαν τη μάζα που θα μπορούσε να έχει το «αξιόνιο», ένα υποθετικό συστατικό της μυστηριώδους σκοτεινής ύλης, η οποία αντιστοιχεί στο 85% της μάζας του Σύμπαντος. Μόνο που ο μεγαλύτερος ανιχνευτής για την ανίχνευση αξιονίων δεν είναι σχεδιασμένος να λειτουργεί σε αυτό το εύρος μάζας.

Εδώ και δεκαετίες οι αστρονόμοι πασχίζουν να ανακαλύψουν από τι είδους σωματίδια αποτελείται η σκοτεινή ύλη, της οποίας η ύπαρξη είναι απολύτως απαραίτητη ώστε να εξηγηθεί το πώς περιστρέφονται οι γαλαξίες: αν η μόνη ύλη που υπήρχε στους γαλαξίες είναι αυτή που βλέπουμε, τα άστρα των γαλαξιών θα εκτινάσσονταν προς όλες τις κατευθύνσεις αντί να κινούνται σε τροχιά.

Για να εξηγηθεί η κίνησή τους απαιτείται η ύπαρξη πολύ περισσότερης μάζας, η οποία όμως παραμένει άφαντη παρόλο που είναι παντού γύρω μας.

Το αξιόνιο είναι ένα από τα σωματίδια που έχουν προταθεί ως συστατικά αυτού του μυστηριώδους υλικού. Οι φυσικοί το ψάχνουν από το 1977 χωρίς αποτέλεσμά μέχρι σήμερα (η ανακάλυψή του όχι μόνο θα έλυνε το μυστήριο της σκοτεινής ύλης, αλλά θα εξηγούσε και ένα δεύτερο φαινόμενο που αφορά την ισχυρή πυρηνική δύναμη, την ύλη και την αντιύλη).

Το μεγαλύτερο πείραμα που έχει υλοποιηθεί ως σήμερα για την ανίχνευση αξιονίων είναι ο ανιχνευτής ADMX, σχεδιασμένος να μετατρέπει τα υποθετικά σωματίδια σε ανιχνεύσιμα φωτόνια. Η προσπάθεια ξεκίνησε το Εθνικό Εργαστήριο «Λόρενς Λίβερμορ» στην Καλιφόρνια το 1996 και μετακόμισε το 2010 στο Πανεπιστήμιο της Ουάσινγκτον στο Σιάτλ.

Το πρόβλημα είναι ότι οχεδιασμός του πειράματος βασίστηκε σε υπολογισμούς που έδειχναν ότι η μάζα του αξιόνιου είναι μικρή, της τάξης των 5 microelectronvolt (μEV), ή 100 δισεκατομμύριο φορές μικρότερη από τη μάζα του ηλεκτρονίου.

Τώρα, όλα ανατρέπονται από μελέτη στο Nature που υπολογίζει ότι η μάζα του αξιόνιου πρέπει να είναι στην πραγματικότητα 10...

Πηγή/Περισσότερα: in.gr