ΠΏΣ ΓΝΩΡΊΖΟΥΜΕ ΌΤΙ ΥΠΆΡΧΕΙ DARK MATTER;

Send

Η σκοτεινή ύλη δεν μπορεί να δει ή να εντοπιστεί από κανένα από τα όργανα μας, οπότε πώς ξέρουμε ότι υπάρχει πραγματικά;

Φανταστείτε ότι το Σύμπαν ήταν μια πίτα και επρόκειτο να το κόψετε σε νόστιμα τμήματα που αντιστοιχούν σε ποιες αναλογίες είναι. Το μεγαλύτερο μέρος της πίτας, το 68% θα πήγαινε στη σκοτεινή ενέργεια, η μυστηριώδης δύναμη που επιταχύνει την επέκταση του Σύμπαντος. Το 27% θα πήγαινε στη σκοτεινή ύλη, τη μυστηριώδη ύλη που περιβάλλει τους γαλαξίες και αλληλεπιδρά μόνο μέσω της βαρύτητας. Μόνο το 5% αυτής της πίτας πηγαίνει σε κανονική κανονική ύλη, τα υλικά από τα οποία αστέρια, πλανήτες, αέρια, σκόνη και άνθρωποι είναι φτιαγμένα από.

Η σκοτεινή ύλη έχει λάβει αυτό το όνομα επειδή δεν φαίνεται να αλληλεπιδρά με την κανονική ύλη με κανέναν τρόπο. Δεν συγκρούεται με αυτό, ούτε απορροφά ενέργεια από αυτό. Δεν μπορούμε να το δούμε ή να το εντοπίσουμε με οποιοδήποτε από τα όργανα μας. Γνωρίζουμε ότι είναι εκεί μόνο επειδή μπορούμε να δούμε το αποτέλεσμα της βαρύτητάς του.

Τώρα, μπορεί να λέτε, εάν δεν ξέρουμε τι είναι αυτό και δεν μπορούμε να το εντοπίσουμε. Πώς ξέρουμε ότι είναι πραγματικά εκεί; Δεν είναι πιθανώς εκεί, όπως δράκοι; Πώς ξέρουμε ότι η σκοτεινή ύλη υπάρχει στην πραγματικότητα, όταν δεν έχουμε ιδέα τι είναι στην πραγματικότητα;

Ω, είναι εκεί. Στην πραγματικότητα, το μόνο που γνωρίζουμε είναι ότι υπάρχει. Η σκοτεινή ύλη θεωρήθηκε για πρώτη φορά τη δεκαετία του 1930 από τον Fritz Zwicky για να εξηγήσει την κίνηση των συστάδων γαλαξιών, αλλά οι σύγχρονοι υπολογισμοί έγιναν από τη Vera Rubin στις δεκαετίες του 1960 και του 70. Υπολόγισε ότι οι γαλαξίες περιστρέφονταν πιο γρήγορα από ό, τι έπρεπε. Τόσο γρήγορα που πρέπει να χωριστούν σαν παιδιά που εκτοξεύουν καλά.

Ο Ρούμπιν φαντάστηκε ότι κάθε γαλαξίας είχε κολλήσει μέσα σε ένα τεράστιο φωτοστέφανο σκοτεινής ύλης που τροφοδοτούσε τη βαρύτητα για να συγκρατεί τον γαλαξία μαζί. Αλλά δεν υπήρχε τρόπος να εντοπίσουμε πραγματικά αυτά τα πράγματα, έτσι οι αστρονόμοι πρότειναν άλλα μοντέλα. Ίσως η βαρύτητα δεν λειτουργεί όπως πιστεύουμε ότι λειτουργεί σε μεγάλες αποστάσεις.

Αλλά τα τελευταία χρόνια, οι αστρονόμοι έχουν γίνει όλο και καλύτεροι στον εντοπισμό της σκοτεινής ύλης, καθαρά αν και η επίδραση της βαρύτητάς της στο μονοπάτι που παίρνει το φως καθώς διασχίζει το Σύμπαν. Καθώς το φως ταξιδεύει σε μια περιοχή σκοτεινής ύλης, το μονοπάτι του παραμορφώνεται από τη βαρύτητα. Αντί να ακολουθεί μια ευθεία γραμμή, το φως λυγίζει εμπρός και πίσω ανάλογα με το πόσο περνά η σκοτεινή ύλη.

Και εδώ είναι το καταπληκτικό κομμάτι. Οι αστρονόμοι μπορούν στη συνέχεια να χαρτογραφήσουν περιοχές της σκοτεινής ύλης στον ουρανό, κοιτάζοντας μόνο τις παραμορφώσεις στο φως και, στη συνέχεια, δουλεύοντας προς τα πίσω για να καταλάβουμε πόση παρεμβαλλόμενη σκοτεινή ύλη θα πρέπει να υπάρχει εκεί για να την προκαλέσει.

Αυτές οι τεχνικές έχουν γίνει τόσο εξελιγμένες που οι αστρονόμοι έχουν ανακαλύψει ασυνήθιστες καταστάσεις όπου οι γαλαξίες και η σκοτεινή τους ύλη έχουν απομακρυνθεί μεταξύ τους. Ή γαλαξίες σκοτεινής ύλης που δεν έχουν αρκετό αέριο για να σχηματίσουν αστέρια. Είναι απλώς τεράστιες σταγόνες σκοτεινής ύλης. Οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν ακόμη και τη σκοτεινή ύλη ως βαρυτικούς φακούς για να μελετήσουν πιο απομακρυσμένα αντικείμενα. Δεν έχουν ιδέα τι είναι η σκοτεινή ύλη, αλλά μπορούν ακόμα να τη χρησιμοποιήσουν ως τηλεσκόπιο.

Δεν έχουν συλλάβει ποτέ σωματίδια σκοτεινής ύλης και δεν τα έχουν μελετήσει στο εργαστήριο. Ένα από τα επόμενα καθήκοντα του Large Hadron Collider θα είναι να προσπαθήσουμε να δημιουργήσουμε σωματίδια που ταιριάζουν με τα χαρακτηριστικά της σκοτεινής ύλης όπως την καταλαβαίνουμε. Ακόμα κι αν το LHC δεν δημιουργεί πραγματικά σκοτεινή ύλη, θα βοηθήσει στη μείωση των τρεχουσών θεωριών, ελπίζοντας βοηθώντας τους φυσικούς να επικεντρωθούν στην πραγματική φύση αυτού του μυστηρίου.

Έτσι λειτουργεί η επιστήμη. Κάποιος παρατηρεί κάτι ασυνήθιστο και στη συνέχεια οι άνθρωποι προτείνουν θεωρίες για να το εξηγήσουν. Η θεωρία που ταιριάζει καλύτερα με την πραγματικότητα θεωρείται σωστή. Ζούμε σε έναν σύγχρονο κόσμο, όπου τόσες πολλές επιστημονικές θεωρίες έχουν ήδη αποδειχθεί για εκατοντάδες χρόνια: μικρόβια, βαρύτητα, εξέλιξη κ.λπ. Αλλά με τη σκοτεινή ύλη, ζείτε σε μια εποχή που αυτό είναι ένα μυστήριο. Και αν είμαστε τυχεροί, θα το δούμε να επιλύεται στη διάρκεια της ζωής μας. Ή ίσως να μην υπάρχει καμία σκοτεινή ύλη και πρόκειται να μάθουμε κάτι εντελώς νέο για το Σύμπαν μας. Επιστήμη, εξαρτάται από εσάς.

Τι νομίζετε ότι είναι η σκοτεινή ύλη; Πείτε μας στα παρακάτω σχόλια.