LETNÁ TÉMA

Záhadná tmavá hmota roztáča galaxie

Vo vesmíre je zrejme viac hmoty ako naozaj vidíme. Nazvali sme ju tmavá.

BRATISLAVA. To miesto je zhruba štyristo kilometrov nad našimi hlavami. Na obežnej dráhe zapratanej množstvom satelitov a kozmickým odpadom, na nízkej orbite krúži laboratórium.

Asi najambicióznejší a určite najdrahší vesmírny projekt ľudstva, Medzinárodná vesmírna stanica ISS je miesto, kde astronauti žijú, spávajú, stravujú sa aj robia vedu.

Spolu s tímom expertov na zemi dokonca takú, ktorá by raz mohla zmeniť spôsob, ako uvažujeme o našom univerze. Ich revolúcia pritom nevyzerá veľkolepo.

Veľkú svetlú škatuľu namontovali z vonkajšej strany kozmickej stanice. Nesie na sebe tri písmená AMS - znamenajú Alpha Magnetic Spectrometer, a aj keď to na prvý pohľad nevyzerá, toto je asi najlepší stopár, akého ľudstvo kedy poslalo na hľadanie jednej zo základných záhad vesmíru. Má objaviť stopy po tmavej hmote.

Rotujú nesprávne

Tmavá hmota
  • Podľa nových výsledkov misie Planck tvorí 26,8 percenta vesmíru.
  • Dokážeme nepriamo pozorovať jej vplyv na rotáciu galaxie či ich zhlukov.
  • Tvoriť by ju mohli exotické častice, napríklad WIMP­-y.

Je začiatok apríla tohto roku a profesor Samuel Ting sa pripravuje na prezentáciu. Americký nositeľ Nobelovej ceny za fyziku už pred rokmi vymyslel rozsiahly kozmický experiment, ktorý napokon stál dve miliardy dolárov.

Mal by sledovať kozmické žiarenie a častice, ktoré poletujú okolo vesmírnej stanice na obežnej dráhe. Detektor má tieto drobné kúsky zo sveta fyziky zachytávať, sledovať a rátať, aby ich vedci potom mohli sledovať a analyzovať. A hľadať medzi nimi stopy čohosi, čo by nám mohlo povedať viac o našom vesmíre.

Jedna z tých základných otázok jestvuje už od 30. rokov. Ak sa zahľadíme do diaľky, na vzdialené galaxie aj ich zhluky, vidíme, ako sa pohybujú. Lenže ony sa krútia a krúžia akosi inak, akoby sa pohybovať mali - presnejšie, inak, ako by naznačovala viditeľná hmota.

Akoby tam niečo bolo, niečo, čo nevidíme. Keď s podobným zistením v roku 1933 prišiel švajčiarsky astronóm Fritz Zwicky, kolegovia ho spočiatku vysmiali. Dnes tušíme, že tá chýbajúca hmota je tmavá a tvorí asi štvrtinu hmoty či energie celého vesmíru. Teda približne päťkrát viac hmoty ako tej, ktorú môžeme priamo pozorovať.

„Kedysi, keď som vystúpil na konferencii, ľudia na mňa takmer hádzali paradajky,“ spomína pre magazín New Scientist na vedecké začiatky kozmológ Carlos Frenk. „No zistil som, že mladí dnes berú tmavú hmotu ako čosi dané.“

Lenže s tmavou hmotou to také jednoduché nie je. A vlastne dodnes poriadne nevieme nielen to, čo by tou tmavou hmotou mohlo byť, ale niektoré vysvetlenia s tmavou hmotou ani nezodpovedajú tomu, čo pozorujeme.

Samuel Ting preto netrpezlivo kontroloval svoje poznámky. Pred novinármi, ale najmä odborníkmi z celého sveta musel obhájiť veľmi predbežné výsledky.

Vlastne také predbežné, že sa rozhodol neukázať všetky údaje, ktoré jeho tím nazbieral. Pretože ak by mali vedci pravdu, ak by naozaj našli to, po čom celé roky pátrali, mohol by sa stať po Johnovi Bardeenovi len druhým človekom, ktorý by získal dve Nobelove ceny za fyziku.

Priveľa pozitrónov

Pozitrón je maličký kúsok antihmoty. Je antičasticou elektrónu, antielektrón s kladným nábojom.

Práve štyristotisíc udalostí s pozitrónmi analyzoval kozmický detektor AMS a všimol si, že takáto anomália v kozmickom žiarení by mohla znamenať jediné - jestvuje nejaká hmotnejšia častica, tá akosi zaniká a pri tomto zániku vzniká nadbytok pozitrónov. Presnejšie, niekde tam by mohli anihilovať hmotnejšie častice tmavej hmoty.

Ting však napokon ukázal asi desať percent z dát - a odpoveď, či narazil na tajomné častice tmavej hmoty, si zatiaľ nechal pre seba.

„Boli to aj tak dôležité výsledky,“ komentoval to vtedy pre SME fyzik Jozef Masarik z Univerzity Komenského, ktorý sám skúma kozmické žiarenie.

„Lebo prvý raz môžu priamo poukázať na existenciu tmavej hmoty a dokonca aj na to, čo to tmavá hmota je. Všetko nasvedčuje tomu, že by to mohli byť WIMP-y.“

Záhadný WIMP

WIMP-y, slabo interagujúce hmotné častice, sú najpopulárnejším kandidátom na vysvetlenie tmavej hmoty. Predpovedá ich supersymetria, jedno z rozšírení štandardného modelu časticovej fyziky - a ten rozšíriť potrebujeme, keďže nevie vysvetliť všetky úkazy v kozme.

Problémom je, že dodnes dôkazy supersymetrie nemáme. Experiment na vesmírnej stanici by taký mohol priniesť, podobne ako Veľký hadrónový urýchľovač, ktorý od roku 2015 po dvojročnej plánovanej odstávke konečne pobeží na plný výkon.

„Ak potom takéto supersymetrické častice nenájdu zhruba do roka, myslím si, že bude mŕtva,“ hovorí pre New Scientist teoretický fyzik Ben Allanach. „Potom aj ja začnem pracovať na inom.“

Supersymetrické častice nemusia byť jediným vysvetlením tmavej hmoty. Ani nemusí jestvovať jediná tmavá hmota, teoretici špekulujú, či by nemohlo jestvovať viac jej druhov.

Napríklad okrem chladnej aj horúca a ešte niečo medzi tým, pričom jednu by tvorili neutrína a tú ďalšiu nejakí ich ešte bláznivejší príbuzní. Nevraviac o zverinci hypotetických častíc, ako sú gravitóny či axióny.

Samuel Ting v apríli nepovedal všetko. Odborníci odhadujú, že zvyšok dát by mohol predstaviť ešte v tomto roku, a potom by nasledovalo overovanie v urýchľovači neďaleko Ženevy. Dovtedy vieme, že tmavá hmota niekde je. Ale čo a prečo ju tvorí, ešte musíme zistiť.

Najčítanejšie na SME Tech


Inzercia - Tlačové správy


  1. Legendárna Transsibírska magistrála
  2. Volkswagen a jeho štedrá nádielka modelov
  3. Týchto 18 rád ako ušetriť som mal počuť ešte pred osemnástkou
  4. Venujte na Vianoce darček plný informácií!
  5. Päť faktorov, prečo môže skolabovať slovenský dôchodkový systém
  6. Ceny elektriny rastú. Firmy ale môžu ušetriť
  7. Kam chodí Gordulič na vtipy? Ako sa rodí Grape? Zisti to sám
  8. Hyundai Kona prekvapí výbavou aj dizajnom
  9. Top First moment dovolenky na leto 2018
  10. Na tohtoročných trhoch pred Auparkom vystúpi aj Katka Koščová
  1. Legendárna Transsibírska magistrála
  2. Auto ako vianočný darček, rastie záujem o zánovné vozidlá
  3. Vianočný bázar chalaňov
  4. Vianočné mecheche 2017
  5. Volkswagen a jeho štedrá nádielka modelov
  6. Študentskou osobnosťou Slovenska Ing. Martina Majorošová
  7. Majstrovstvá Stavebnej fakulty STU v Bratislave v plávaní 2017
  8. Týchto 8 kritérií by mal kvalitný kolagén spĺňať
  9. Beam Suntory zaznamenal silný rast predaja po zmene distribútora
  10. Zamestnanci a študenti EU v BA darovali radosť a vyčarili úsmev
  1. Legendárna Transsibírska magistrála 19 204
  2. Týchto 18 rád ako ušetriť som mal počuť ešte pred osemnástkou 8 214
  3. Päť faktorov, prečo môže skolabovať slovenský dôchodkový systém 4 407
  4. Naše mobilné bankovníctvo si prišli vyskúšať novinári z Rakúska 4 111
  5. Volkswagen a jeho štedrá nádielka modelov 2 171
  6. Venujte na Vianoce darček plný informácií! 1 863
  7. Hyundai Kona prekvapí výbavou aj dizajnom 1 566
  8. Top First moment dovolenky na leto 2018 1 493
  9. Kam chodí Gordulič na vtipy? Ako sa rodí Grape? Zisti to sám 1 425
  10. Týchto 8 kritérií by mal kvalitný kolagén spĺňať 1 027

Hlavné správy zo Sme.sk

DOMOV

Róbert Bezák: Študoval som, aby som bol kňazom. Potom sa to zosypalo

Špeciálne vydanie podcastu Dobré ráno.

TECH

Vidíte na obrázku cikcakovité čiary? Môžete zažiť slepotu

Zakrivená slepota nie je diagnóza, spôsobuje ju evolúcia.

KOMENTÁRE

Fico je oportunista, pochváľme ho

Premiér so sankciami proti Rusku nesúhlasí, ale aj tak ich vždy podporí.

PLUS

Z macesu sa nechudne. Na Slovensku sa vyrába viac než sto rokov

Chrumkavé plátky kupujú hlavne ľudia s problémami s trávením.

Neprehliadnite tiež

OBJEKTÍV

Spojené štáty odtajnili ďalšie desiatky videí z testov jadrových bômb

Niektoré kamery zachytili výbuch v rýchlosti 2400 snímkov za sekundu.

Ako sa nepohádať cez Vianoce a presvedčiť popieračov vedy

Skúste sa zdržať okamžitého menovania a faktov a radšej porozumejte, prečo sa tak ľudia cítia.

TECH_FM

Mimozemská loď? Pri čudnom objekte pochybujú aj vedci

Cez našu slnečnú sústavu preletelo teleso, ktoré prišlo z veľkej diaľky.

Vlasy v odtoku a mokré ponožky. Desať vecí, ktoré ľudia nenávidia najviac

Čím sú ľudia starší, tým radšej majú kozí syr aj sami seba.

Už nie sme jediní s ôsmimi planétami. Objavili miniverziu našej Slnečnej sústavy

Sústava sa nachádza vyše 2500 svetelných rokov od Zeme v súhvezdí Drak.