Temná hmota - rastie pocit, že sa blížime k zisťovaniu skutočnej podstaty tejto nepolapiteľnej veci. Aspoň robíme niekoľko experimentov, ktoré (teoreticky) vyzerajú, že sú schopné ich identifikovať - a ak nie ... dobre, možno je čas na prehodnotenie celej loptovej hry.
Existujú dva pravdepodobne celkom odlišné požiadavky na temnú hmotu, aby sme pochopili náš súčasný súbor údajov a našu teoretickú schému pre vesmír. Po prvé, štandardný kozmologický model (Lambda-Cold Dark Matter) vyžaduje, aby 96% vesmíru pozostávalo z vecí neznámej povahy, ktoré nemožno priamo pozorovať.
Asi dve tretiny tohto neznámeho materiálu pravdepodobne nebudú mať význam, pretože zrejme rastie s rastom vesmíru - preto ho nazývame temná energia. Zvyšnú zložku nazývame temná hmota, pretože predstavuje zložku temnej strany, ktorá je schopná generovať gravitáciu. Ale to je o tom. V tejto súvislosti sa temná hmota používa na vyváženie matematiky - v rámci súboru vzorcov, ktoré už sťažujú dôveryhodnosť, keď nám hovorí, že 96% vesmíru je neviditeľné a nezistiteľné. Takže, ak by to bolo všetko, aby ste argumentovali pre temnú hmotu, bolo by opodstatnené, keby ste sa cítili trochu skepticky.
Ale druhá požiadavka na temnú hmotu je oveľa podloženejšia v pozorovaní zvuku a konvenčnej fyzike. Galaxie - a spôsob, akým sa galaxie zhlukujú a dynamicky interagujú - nedáva zmysel, ak sú zložené iba z viditeľných a iných známych typov látok, ktoré sú v nich. Samotná Mliečna dráha sa otáča spôsobom, ktorý by viedol k jej väčšiemu rozpadnutiu, ak by neexistovala žiadna ďalšia neviditeľná látka, ktorá by generovala ďalšiu gravitačnú príťažlivosť. Existujú pádne dôvody domnievať sa, že tam skutočne môže byť niečo iné.
V trpasličích galaxiách sa nedávno objavil kerfuffle o temnej hmote - aj keď to je do značnej miery o tom, či sa častice temnej hmoty v strede zhlukujú alebo či sa jedná o energetické častice, ktoré okolo galaxie pijú. Zdá sa, že údaje lepšie vyhovujú druhému scenáru, ktorý spochybňuje prevládajúci názor, že temná hmota je „studená“ a náchylná k zhlukovaniu.
Nedávny prehľad literatúry o Arxive poskytuje komplexné pokrytie súčasného stavu vedy o temných látkach. Počiatočné údaje z kozmickej lode PAMELA, ktoré ukazujú anomálny tok kozmického žiarenia, povzbudili špekulácie, že by to mohlo vyplynúť z ničenia alebo rozkladu temnej hmoty. Táto teória nedostala širokú podporu, ale takéto špekulácie sa nedávno oživili zistením neočakávaných tokov pozitrónov (tj antihmoty) pomocou FERMI-LAT - nasledovalo oznámenie, že FERMI-LAT a ďalšie ďalekohľady vykonajú špecializované vyhľadávanie vznikajúcich gama lúčov. z ničenia alebo rozkladu temnej hmoty. Tu sa predpokladá - alebo aspoň predpokladá -, že temná hmota sa môže zničiť v horúcich, hustých a dynamických centrách galaxií vrátane našej galaxie.
Vesmírna veda by teda mohla poskytnúť aspoň nepriamy dôkaz o jednom z najväčších tajomstiev vesmírnej vedy - hoci všetky doterajšie zistenia sú prinajlepšom nepresvedčivé.
Experimenty na Zemi hľadajú priamejší dôkaz o časticovej povahe temnej hmoty. Napríklad Large Hadron Collider hľadá známky supersymetrických podpisov častíc. Hypoteticky neutrálne by pekne zapadalo do predpokladaných charakteristík častice tmavej hmoty (častice, ktorá slabo interaguje s inou hmotou, má neutrálny náboj, je stabilná počas kozmických časových harmonogramov a nemá žiadny farebný náboj), ale neexistujú žiadne náznaky neutinoínu, alebo všetko ostatné jasne supersymetrické, doteraz.
Existujú aj experimenty, ako napríklad DAMA / LIBRA, hĺbkové uhoľné bane a podobne, ktoré sú navrhnuté tak, aby priamo identifikovali slabo interaktívne masívne častice - aj keď opäť všetky doterajšie zistenia sú trochu nepresvedčivé.
A „trochu nepresvedčivé“ je vyhlásenie, ktoré výstižne predstavuje súčasný stav vedy o temnej hmote - sme si istí, že tam niečo je, ale (povinná hra o prichádzajúcich slovách) zostávame v tme ako vždy o tom, čo presne to je.
Ďalšie čítanie: Capoziello et al. Problém s chýbajúcou hmotou: Od hľadania temnej hmoty k alternatívnym hypotézam.
