Η σκοτεινή ύλη δεν φάνηκε στο ραντεβού
Το πείραμα Xenon100 δεν εντόπισε τα πολυαναμενόμενα σωματίδιά της
ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΗ: 15/04/2011, 21:42
Μια ένδειξη για την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης εμφανίζεται κατά τη σύγκρουση δυο σμηνών γαλαξιών όπου η βαρύτητα (μπλε χρώμα) δεν συμπίπτει με τη γνωστή μας ύλη (ροζ χρώμα).
Νέα Υόρκη
Η αναζήτηση τελικά δεν απέδωσε καρπούς. Η πολυαναμενόμενη στους κύκλους των φυσικών ανακοίνωση των αποτελεσμάτων του πειράματος Xenon100, ενός από τα μεγαλύτερα που έχουν διεξαχθεί ως τώρα για τον εντοπισμό της σκοτεινής ύλης, ήταν μάλλον απογοητευτική.
Στις πρώτες 100 μέρες των ερευνών τα «σκοτεινά» σωματίδια δεν εμφανίστηκαν στο ραντεβού. Τουλάχιστον προς το παρόν, αφού οι ερευνητές σπεύδουν να προσθέσουν ότι τα σημάδια για το μέλλον φαίνονται ενθαρρυντικά.
Θεωρούν ότι το πείραμα τους έδωσε τη δυνατότητα να κάνουν καλύτερους υπολογισμούς και τους πρόσφερε νέες γνώσεις που θα συμβάλουν σημαντικά στην επόμενη φάση της αναζήτησης που διοργανώνεται για το μέλλον.
Απιαστη αλλά παρούσα
Η σκοτεινή ύλη θεωρείται από τους κοσμολόγους ότι υπάρχει διάχυτη στο Διάστημα. Αν και τα σωματίδιά της δεν έχουν ανιχνευθεί ποτέ ως τώρα, η παρουσία της εικάζεται από τη βαρυτική δύναμη που ασκεί και υπολογίζεται ότι συνιστά περίπου το 83% του Σύμπαντος.
Η ύπαρξή της αποτελεί βασική προϋπόθεση για την ερμηνεία σημαντικών φαινομένων, όπως η εξέλιξη των Γαλαξιών, και είναι μετρήσιμη στις ανισοτροπίες (μικρές θερμοκρασιακές μεταβολές) που παρατηρούνται στην κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου.
Οι κοσμολόγοι πιστεύουν ότι η σκοτεινή ύλη είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με τη γνωστή μας ύλη από τις απαρχές του Σύμπαντος και ότι διαδραμάτισε κεντρικό ρόλο στη συγκέντρωση των σωματιδίων ώστε να σχηματιστούν τα άστρα, οι γαλαξίες και οι άλλες μεγάλες συμπαντικές δομές.
Παρ’ ότι είναι τόσο σημαντική, η σκοτεινή ύλη έχει ονομαστεί έτσι ακριβώς επειδή δεν έχει γίνει ποτέ ορατή. Οι περισσότεροι κοσμολόγοι σήμερα θεωρούν ότι αποτελείται από Σωματίδια Ασθενούς Αλληλεπίδρασης με Μάζα, τα λεγόμενα WIMP (Weakly Interacting Massive Particles). Κανείς τους όμως δεν έχει «δει» ως τώρα ένα τέτοιο.
Αλληλεπιδρώντας με το ξένον
Όπως δηλώνει και το όνομά τους, τα WIMP θεωρούνται τόσο «άπιαστα» επειδή οι αλληλεπιδράσεις τους με τα σωματίδια της κανονικής ύλης είναι εξαιρετικά ασθενείς με αποτέλεσμα να καλύπτονται από την κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου.
Σε μια προσπάθεια «σύλληψής» τους το πείραμα Xenon100 διοργανώθηκε με τη συνεργασία πολλών κρατών στο Εθνικό Εργαστήριο του Γκραν Σάσο στην Ιταλία. Εκεί, σε βάθος περίπου 1,4 χιλιομέτρων σε ένα βραχώδες υπέδαφος που «σβήνει» την κοσμική ακτινοβολία, κατασκευάστηκε μια δεξαμενή με κρυογενικά ψυχόμενο ξένον σε υγρή μορφή. Οι ερευνητές ήλπιζαν ότι τα WIMP θα συγκρούονταν με τα άτομα του ξένου εκπέμποντας ασθενή σήματα φωτός.
Η πολυπόθητη σύγκρουση δεν επήλθε στις 100 ημέρες του πειράματος. Οι ερευνητές «είδαν» σήματα που αντιστοιχούσαν σε τρία μόνο σωματίδια τα οποία αποδίδονται απλώς στην κοσμική ακτινοβολία.
Οι ελπίδες στο μέλλον
Παρ’ όλα αυτά θεωρούν ότι η διεξαγωγή του πειράματος τους πρόσφερε στοιχεία ώστε να κάνουν νέους _ τους «καλύτερους στον κόσμο» όπως τόνισαν χαρακτηριστικά _ υπολογισμούς σχετικά με το ανώτατο όριο της μάζας των WIMP και της αλληλεπίδρασής τους με τα σωματίδια της κανονικής ύλης.
Επίσης η έρευνα αυτή αποτέλεσε τη βάση για τον σχεδιασμό ενός βελτιωμένου ανιχνευτή ο οποίος θα χρησιμοποιηθεί στην επόμενη φάση αναζήτησης της σκοτεινής ύλης με ξένον, στο πείραμα XENONIT που προγραμματίζεται για το άμεσο μέλλον.
Η εκπρόσωπος του πειράματος Ελενα Απρίλε, ερευνήτρια του Πανεπιστημίου Κολούμπια της Νέας Υόρκης, τόνισε με ηλεκτρονικό μήνυμά της στην εφημερίδα «New York Times»: «Ξέρω ότι δεν υπάρχει τίποτε πιο συναρπαστικό από ένα σήμα, όταν όμως αναζητούμε το άγνωστο, όσο περισσότερο διερευνούμε τόσο περισσότερο πλησιάζουμε στην αλήθεια. Τα αποτελέσματα μας βοηθούν μεταξύ άλλων να θέσουμε ένα νέο ανώτατο όριο για την ισχύ της αλληλεπίδρασης των WIMP με την κανονική ύλη».
http://www.tovima.gr/science/physics-space/article/?aid=395945&h1=true
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου