Hunter

A Földön kell megtalálnunk a sötét anyagot

A tudósok mindent megtesznek a természet egyik legmegfoghatatlanabb anyaga, a rejtélyes sötét anyag megtalálása érdekében, ami az elméletek szerint a világegyetem nagy részét alkotja. A nagy hajszában sokan hajlanak arra, hogy nem is kell túl nagy távolságokban és méreteken kutatni, az anyagot itt is megtalálhatnánk közvetlenül az orrunk előtt, a Földön.

A sötét anyag megtalálásának nehézségei elsősorban sötét természetében rejlenek, a tudósok valójában azt sem tudják igazán hogy mit is keresnek, így nehéz rátalálni a megoldásra. Ez az anyag nem bocsát ki semmilyen fényt, tehát a legmodernebb távcsöveinkkel sem tudjuk közvetlenül észlelni. Az 1970-es években merült fel először a létezése a nagy objektumok, mint például a galaxisok gravitációs hatásainak észleléseinél, mivel az ott megfigyelt jelenségek nem magyarázhatók a hagyományos anyaggal. Emellett a sötét anyag jellemzően nem lép kölcsönhatásba más anyagokkal, állítják a tudósok.

Az egyik elmélet szerint a sötét anyag egyszerűen keresztülhalad a Földön, a házunkon, illetve a testünkön, anélkül hogy egyetlen atom lepattanna róla. Több tudós földalatti kísérleteken dolgozik, annak reményében, hátha elcsíp egy párat a sötét anyag részecskék özönéből, elvileg ugyanis nagyon ritkán, de előfordulhat, hogy lepattannak egy hagyományos részecskéről. "Itt áramlanak közvetlenül előttünk, és időnként végbemegy egy kölcsönhatás" - magyarázta Angela Reisseter, a Minnesota Egyetem Kriogén Sötét Anyag Kutatás (CDMS) projektjének tagja.

A Science Express legutóbbi számában Reisetter és munkatársai két lehetséges esemény felfedezéséről számoltak be, melyek elképzelhetően sötét anyag becsapódások voltak detektoraikon. "Korábbi eredményeink egyértelműen nemlegesek voltak" - nyilatkozott Reisetter a SPACE.com-nak. "Ez az első lehetségesnek tűnő észlelésünk."

A CDMS egy minnesotai bánya 700 méteres mélységében helyezkedik el kőzet, műanyag, ólom, réz és egyéb anyagrétegek szigetelésében, melyek igyekeznek a sötét anyagon kívül minden más részecske behatolását meggátolni, ennek ellenére kozmikus sugarak és egyéb részecskék is hajlamosak megzavarni a kísérletet. Maguk a detektorok viszonylag kicsik, jégkorongokra emlékeztető germánium és szilícium blokkokról van szó. Ha egy germánium vagy szilícium atom magját eltalálja egy sötét anyag részecske, akkor lepattan és jelet küld a detektornak. Mindazonáltal a kutatók nem lehetnek egészen bizonyos abban, hogy a fentebb említett két mért jel sötét anyagtól és nem valami más részecskétől, az úgynevezett háttérsugárzástól származik.


Az univerzum sötét anyagának egy részét egészen kicsi, közeli galaxisokban, az úgynevezett "hobbit galaxisokban" találták meg. Ezek csupán néhány csillagot tartalmaznak, tömegük azonban százszorosa csak a csillagok alapján számított tömegnek.

Két jel nagyon kevés, hogy bármit biztosan kijelentsenek. "Ha csak egy lett volna, akkor azt mondhatnánk, hogy ez csak a háttér. Ha három lett volna, akkor már mondhattuk volna, hogy igen, ez az a jel, kettő esetében azonban azt sem jelenthetjük ki egyértelműen hogy háttér, és azt sem hogy jel" - taglalta Reisetter, aki munkatársaival tovább folytatja kísérletezést, még érzékenyebb szinteken abban a reményben, hogy egy egyöntetűbb jelet fognak felfedezni.

Koránt sem ez az egyetlen földi kísérlet a sötét anyag észlelésére; több részecskegyorsító is erre a feladatra koncentrál, igaz nem mostanában kezdték, eredményt pedig nem sikerült elérniük. "Joggal kérdezhetjük, hogy miért van ez? - tette fel a kérdést Sarah Eno, a Maryland Egyetem kutatója. "Miért nem látunk olyan részecskét a gyorsítókban, ami a világegyetem anyagának a nagy részét kiteszi?"

Az egyik ok az lehet, hogy a gyorsítók nem elég nagy teljesítményűek. A tudósok nem tudják milyen tömegű lehet egy fekete anyag részecske, azonban több kalkuláció is olyan energiaszinteket hozott ki, amik nem csupán laboratóriumban, de még a részecskegyorsítókban is elérhetetlennek tűnnek. "Nem jelenthetjük ki, hogy valaha is képesek leszünk előállítani vagy észlelni egy fekete anyag részecskét" - tette hozzá Eno.

A legjobb esélyünk a Nagy Hadronütköztető (LHC), az eddig épített legnagyobb részecskegyorsító lehet, ami jelenleg még nem érte el teljesítménye maximumát. Ha viszont sikerül, akkor talán az egzotikus részecskék között sikerül meglelni a sötét anyagot is. "Lehetséges, hogy ezzel az új géppel végre elég energiánk lesz a sötét anyag részecske előállításához és láthatjuk az ütközésekben" - mondta Eno, aki az LHC Compact Muon Solenoid kísérletének tagja.

Hozzászólások

A témához csak regisztrált és bejelentkezett látogatók szólhatnak hozzá!
Bejelentkezéshez klikk ide
(Regisztráció a fórum nyitóoldalán)
  • Mundas #97
    Az nem lehet semmi hogy egy ilyen rég történt eseményt ennyire részletesen ismernek. Azért valamit tudnak ezek a tudósok:D
  • Sequoyah #96
    Az ősrobbanás igen komolyan fel van már térképezve, visszafelé már a másodperc tört részéig. Manapság már csak az ősrobbanás első mikrosecundumjai kérdésesek.
    Mondjuk épp ez mondaná meg, hogy is került az egész oda, mi indította egyáltalán el, mi volt előtte:)
    Szóval hogy robbanás volt az gyakorlatilag bizonyított.
  • Garrett27 #95
    És megint elterelték a figyelmet az ország helyzetéről....

    Amúgy meg ami a sötét anyagot illeti, nem hiszem, hogy az LHC-val sikerülni fog nekik ilyesmit "előállítani", bár, ki tudja, mi fog még kijönni azokból az ütköztetésekből, amelyek majd a teljesítmény maximumával fognak létrejönni.
  • Epikurosz #94
    Azért ez is érdekes példa a sötét anyagra:

    "Én azt szeretném, ha fokozatosan derülnének ki ezek a dolgok, mert egyszerre nem lehet megemészteni. És nem akarom, hogy mindent elmondok, az emberek meg egy hét múlva elfelejtik, ezért csöpögtetni fogom az információkat." (Vajon mennyit kaphatott ezért az MSZP kampánystábtól?)

    "- Tavaly április óta kereste Önt a rendőrség?
    Nem. Szerintem rám már nem volt szükség." (Hát persze. A rendőrség egy értékes tanút ki sem hallgat, elég a feljelentés, utána már nincs rá szükség.)

    Nem védeni akarom a MNY-t, de a választási kampányban felhasználni ezt az ügyet, azért elég átlátszó. Átlátszó sötét anyag. Szerintem úgy is fog áthaladni a választók fején, nyomtalanul.
  • Epikurosz #93
    Ez a két ábra a lényeg az anyagnál:
    http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/00/Standard_Model_of_Elementary_Particles.svg
    és
    http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4c/Elementary_particle_interactions.svg

    Sötét anyagnál:
    A. Nem barionos
    1. forró: itt van a neutrínó
    2. meleg: steril neutrinók, gravitinók
    3. hideg: wimpek, axionok

    B. Barionos
    - kozmikus gáz, machók, barna törpék, fekete lyukak, neutroncsillagok
  • Doktor Kotász #92
    Olyan elemek is kijöhetnének, amik nem hogy nincsenek benne a periódusos rendszerben, de még hely sincs nekik benne.
    Mondjuk nem síkban lenne, hanem térben a kibővített periódusos tábla, és Kotász-Mengyelejev tömbnek hívnák. :-D
  • Doktor Kotász #91
    Nem olvastam el minden írást, de ez a bányában detektáljuk azt, ami még a kilométeres sziklafalon is átmegy, na az tipikusan a neutrinók becserkészésének tűnik. Én ezekről a Wimpekről még nem is hallottam.

    Én lemaradtam ott, hogy a számunkra elérhető energiaszinteken mint elemi részecskék vannak a kvarkok, leptonok, neutrinók, kölcsönhatás szinten a gyenge, erős, elektromágneses (pl gluon, a nem jut eszembe most mi, meg a foton) azt kalap kabát.
    Ami ezen kívűl van, az nem elemi, hanem ezeknek kombinációi, mint például a proton, neutron (az elektron az egy lepton), a barionok, stb.
    Pl a proton, neutron az három kvarkból van és ezek a hadronok, a barionok meg kettőből. Vagy fordítva, hogy a proton meg a neutron a barion? Nem, szerintem azok a hadronok, jól írtam az előbb. A lényeg, hogy a kvarkok 1/3 és 2/3 elektronnyi töltéssel rendelkeznek, de van köztük pozitív is meg negatív is és úgy jön ki a proton +1 töltése, hogy 2x(2/3)-1/3. A neuton meg valahogy úgy, hogy 2/3-1/3-1/3. De ha esetleg 1/3+1/3-2/3 az is lehet, mert évekkel ezelőtt foglalkoztam a témával.

    Az viszont érdekes lenne, ha nem a hagyományos protonból meg a neutronból, hanem más nagyobb tömegű, de eredő töltéseikben azonos összegű kvarkokból raknának össze pozitív1 töltésű és semleges hadront, és azokból meg atommagokat.
    Ha stabilak lennének, akkor tök fura tulajdonságaik lennének.
    Elektronhéjak és kémia tekintetében azonosak lennének egy-egy atommal, de azoknál tömegre nehezebbek lennének. Tök más lenne a felezési idejük, meg minden. Mondjuk a sűrüségük is.
    Már, ha egyáltalán ki lehetne ilyeneket kombinálni, meg ugyanolyan elektronpályáik lennének, hogy s,p,d,f. (jól emlékszem még ezekre)
    Mondjuk, ha tök más elektronpályáik lennének, akkor még kémiailag is eltérőek lennének. Mondjuk 7 vegyértékelektronja lenne valamelyiknek vagy valami.
    Ezeken csak most kalandoztam el.
    Lehet, hogy baromság, és lehetetlen, mert más kombinációban a kvarkok kötései nem stabilak, de mi van, ha igen?
  • Doktor Kotász #90
    Akkor legyen egy purhabgolyó, ha az neked jobban tetszik!
  • Epikurosz #89
    Ne légy már ennyire értetlen. Leírtam, a sötét anyag kb. 18%-a lehet a neutrínó és antineutrínó. A tudósok mondják ezt, nem én. Sőt, be is linkeltem egy cikket, amely a neutrínóktól eltérő sötét anyag,a wimpek lállítólagos detektálásáról ír. Vagy te csak fújod a magadét, mint a hülyegyerek?
  • Doktor Kotász #88
    Egyenlőre lövése sincs senkinek, hogy mennyi neutrinó van az univerzumban.
    Tudták, hogy keletkeznek a csillagokban, de nagyon nem foglalkoztak velük, mert szinte teljesen semlegesek. Pont azért építik ezeket a detektorokat, hogy legyen elképzelésük a mennyiségeikről.