Rok 2018 bol veľkým rokom temnej hmoty.
Astronómovia ako obvykle nenašli nič z toho, čo je neviditeľné pre všetky naše ďalekohľady, ale zdá sa, že tvorí najmenej 80 percent hmotnosti.
Objavili sa správy o hurikáne temnej hmoty, ale v skutočnosti to nemôžeme vidieť. Bola objavená galaxia, ktorá podľa všetkého nemala žiadnu temnú hmotu, čo by bolo zvláštne, keby dokázala, že temná hmota existuje. Ale potom sa ukázalo, že galaxia môže mať temnú hmotu po všetkom - pre niektorých fyzikov je existencia temnej hmoty na pochybách. Viaceré experimenty, ktoré tu mali priamo detekovať temnú hmotu, na Zemi nič nepriniesli.
Kde teda vedci lovia temnú hmotu, keď ideme do roku 2019? Celkom optimistický, všetky veci sa berú do úvahy. Hľadanie temnej hmoty tlačí dopredu na všetkých frontoch.
Od masívnych podzemných detektorov po rozsiahle prieskumy oblohy, tu sú štyri hlavné kroky pri hľadaní temnej hmoty, na ktoré sa v roku 2019 môžeme tešiť.
LIGO sa vracia online
Gravitačné vlnové observatórium s laserovým interferometrom (LIGO), americký detektor, ktorý priamo pozoroval prvé gravitačné vlny v roku 2015, začne svoj tretí pozorovací cyklus začiatkom roku 2019, keď po sérii aktualizácií svojho zariadenia zhromaždí viac údajov ako kedykoľvek predtým.
Čo robí detektor gravitačnej vlny v článku o temnej hmote? Ukazuje sa, že existuje veľa zaujímavých možností odkrytia náznakov temnej hmoty pomocou údajov gravitačnej vlny - hoci žiadna z nich ešte nebola realizovaná.
Vedci v roku 2018 navrhli, že ak sa „temný fotón“ s veľmi malou hmotou skrýva niekde vo vesmíre, jeho signál by sa mohol objaviť v údajoch LIGO, čo by spôsobilo veľmi špecifické nepravidelnosti v podpisoch gravitačných vĺn.
"Ukazujeme, že pozemné aj budúce detektory gravitačnej vlny založené na vesmíre sú schopné objaviť," uviedli vedci.
S LIGO späť online je odhalenie dôkazov o temnej hmote v údajoch o gravitačných vlnách veľmi živou možnosťou.
Fyzici sa budú snažiť zistiť, či sa MiniBooNE vzdal ducha neutrína
V priebehu celého roka 2018 vedci nadšene rozprávali o zaujímavých výsledkoch experimentu v laboratóriu Fermilab National Accelerator Laboratory s názvom MiniBooNE, ktorý naznačuje prítomnosť častíc, ktoré by nemali existovať. Najlepším vysvetlením doteraz je, že existuje štvrté, doteraz neobjavené neutrino, ktoré sa nazýva sterilné neutrino, ktoré interaguje so zvyškom vesmíru ešte menej ako jeho ostatné bratrance.
Niektorí vedci sa domnievajú, že sterilné neutrino by mohlo byť kandidátskou časticou pre temnú hmotu, a keď sa blíži koniec roku 2018, fyzici na túto anomáliu posilňujú svoje perspektívy. Pozrite sa na vedcov, ktorí o týchto údajoch uvažujú novými spôsobmi a sterilné neutrína všeobecne v roku 2019.
Prvé svetlo na veľkom synoptickom prieskumnom teleskope (LSST)
V Čile je postavený ďalekohľad, ktorý každých 15 sekúnd vytvorí podrobné snímky obrovských oblastí oblohy a každé tri dni dokončí úplný prehľad oblohy. V priebehu 10 rokov bude tieto obrazy navzájom porovnávať a znova sledovať, ako sa obloha mení a mení, a poskytuje najhlbší zdroj informácií na pochopenie toho, ako temná hmota tlačí a ťahá vesmír.
Vedci všeobecne vedia, že temná hmota formuje spôsob, akým sa galaxie a ich hviezdy pohybujú a vzájomne pôsobia. Cieľom LSST je vyplniť tento obraz a ponúka bezprecedentnú úroveň detailov o tom, ako vesmír funguje. To by malo astrofyzikom ponúknuť množstvo údajov o povahe temnej hmoty a úlohe, ktorú zohráva vo vesmíre.
A v roku 2019 prvýkrát výskumníci otvoria oko tohto ďalekohľadu s hmotnosťou 2 800 kilogramov a vezmú na svetlo. Vedecké operácie sa začínajú v roku 2022.
Závod na vybudovanie detektora novej generácie sa zahrieva
Časticoví fyzici dlho špekulovali, že prvým priamym príznakom temnej hmoty môže byť iskra. Takto to môže fungovať: Keď sa temná hmota zráža s inertnými látkami vo veľmi tmavých miestnostiach, tieto látky budú emitovať slabé škvrny svetla. Vedci už desaťročia stavajú detektory podľa tohto princípu, zatiaľ však žiadny z nich nepriniesol presvedčivý výsledok.
V roku 2019 budú vedci v Číne usilovne pracovať na platforme PandaX, ktorá celý deň a noc hľadí na xenón a hľadá záblesk. Títo vedci rýchlo vylepšujú detektor tak, aby vyhovoval 4-tonovému (3,6 t) xenónovému cieľu, pričom hlásili, že očakávajú, že väčšinu tejto práce dokončia v priebehu rokov 2019 a 2020. Nový detektor sa bude nazývať PandaX-xt.
Vedci v Južnej Dakote dokončia najdôležitejšie fázy výstavby na LUX-ZEPLIN, ktoré budú pozorovať plných 10 ton (9 ton) xenónu takmer míľu pod mestom Lead v Južnej Dakote. Podobne ako v prípade PandaX-xt sa projekt pravdepodobne neobdrží až do roku 2020.
Taliansko bude ďalej postupovať pri modernizácii svojho detektora, ktorý má názov XENON, na 8-tonovú (7,2 t) stupnicu. Aktualizácia s názvom XENON-nt by mala byť ukončená v roku 2019.
Ďalšia fáza
Vždy je možné, že nejaký experiment niekde ukáže neoblomný, konkrétny dôkaz, že určitý druh možnej častice tmavej hmoty skutočne existuje. V krátkodobom horizonte sa však fyzici takmer vo všetkých oblastiach zameriavajú na to, aby pomocou lekcií z minulosti informovali v budúcnosti väčšie a lepšie lovy temných látok. V roku 2019 sa objaví nezvratný nález temnej hmoty? To by mohlo byť trochu optimistické. Fyzici, ktorí sledujú tento cieľ, však smerujú do nového roka, keď sa vyzývajú, aby lovili s väčšou presnosťou a silou ako kedykoľvek predtým.
