Määritelmä Tumma aine

Maailmankaikkeus on täynnä asioita, eivätkä kaikki ole näkyvissä. Muista, että maailmankaikkeus paitsi säteilee näkyvää valoa, myös infrapuna-, ultravioletti-, mikroaaltouuni-, gammasäteitä ja sähkömagneettista säteilyä. Ja kaikki se on näkymätöntä. Näistä tiedoista tähtitieteilijät päättelevät, että on oltava myös erityyppistä ainetta, jota he kutsuvat pimeäksi aineeksi.

Mitä tiedetään pimeästä aineesta?

Pimeällä aineella on kaksi perusominaisuutta: se on sähköisesti neutraali ja tumma. Siksi tämä tarkoittaa, että tämä asia ei ole vuorovaikutuksessa sähkömagneettisten aaltojen kanssa (ei absorboi eikä emittoi niitä). Toisaalta pimeä aine on kylmää ja stabiilia, minkä vuoksi se kestää ajan myötä.

Pimeän aineen ymmärtämiseksi fyysikot ja tähtitieteilijät tarvitsevat tieteellisen mallin, joka eroaa vakiomallista. Toisin sanoen, tällä hetkellä ei ole teoreettinen viitekehys jonka avulla voidaan selittää, millainen pimeä aine on täysin.

Tutkijat yrittävät ymmärtää pimeää ainetta aksioista, supersymmetrisistä hiukkasista tai outoista ulottuvuuksista. Tämä vaihtoehtoinen polku johtuu siitä, että atomimallin tavanomaiset parametrit eivät vastaa tumman aineen harvinaisuutta.

Tieteen haaste tumman aineen edessä

Tieteen haaste todellisen pimeän aineen kokeilussa esittää kaksi vaihtoehtoa mahdollisina ratkaisuina:

1) havaitse pimeä aine a menetelmä suora tunnistus (on tarkoitettu havaitsemaan a hiukkanen tumma aine ja atomi detektorista) ja

2) havaita pimeä aine epäsuoralla havaintomenetelmällä (etsimällä mahdollista vuorovaikutus galaksimme halossa olevien tumman aineen hiukkasista).

Pimeä aine on toisin kuin mitä olemme nähneet tai tunteneet maapallolla toistaiseksi. Tutkijat kuitenkin väittävät, että pimeän aineen hiukkasilla on merkityksellinen rooli koulutus galakseja. Päällä johtopäätös, tiede on edessään ilmiö epätyypillinen: kaikki osoittaa, että on olemassa pimeää ainetta, mutta se ei ole vielä mahdollista päättää Mikä se on.

Kuvat: iStock - johnason / Robin_Hoood