Σημαντικά νέα στην αναζήτηση της σκοτεινής ύλης θα ανακοινωθούν σε δύο εβδομάδες, σύμφωνα με δηλώσεις της ερευνητικής ομάδας του ΜΙΤ στο ετήσιο συνέδριο του Αμερικανικού Συνδέσμου για την Προώθηση της Επιστήμης.
Η ομάδα με επικεφαλής τον φυσικό Σάμιουελ Τινγκ χρησιμοποίησε για τις μετρήσεις της τον Μαγνητικό Φασματογράφο Άλφα (AMS), ο οποίος είναι συλλέκτης σωματιδίων προσαρμοσμένος στο εξωτερικό του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού. Σύμφωνα με τον Τινγκ, η επερχόμενη δημοσίευση θα αποτελεί ένα μικρό βήμα προς την οριστική κατανόηση της σκοτεινής ύλης.
Τι είναι η σκοτεινή ύλη;
Η σκοτεινή ύλη θεωρείται ότι αντιστοιχεί στο 84% της συνολικής ύλης στο διάστημα και δεν μπορεί να παρατηρηθεί από τα τηλεσκόπια, καθώς δεν εκπέμπει ούτε απορροφά φως ή άλλη ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία σε μη αμελητέο επίπεδο. Η ύπαρξη και οι ιδιότητές της συμπεραίνονται από βαρυτικά φαινόμενα πάνω σε ορατή ύλη, ακτινοβολία ή μεγάλα ουράνια σώματα.
Αρκετές θεωρίες υποστηρίζουν πως η σκοτεινή ύλη αποτελείται από σωματίδια WIMPs (ασθενώς αλληλεπιδρούμενα συμπαγή σωματίδια), μια κατηγορία σωματιδίων τα οποία είναι και τα αντίστοιχα σωματίδια αντι-ύλης του εαυτού τους. Όταν ζευγάρια σωματιδίων ύλης και αντι-ύλης συναντώνται εξολοθρεύουν το ένα το άλλο, επομένως η σύγκρουση δύο σωματιδίων WIMPs θα οδηγούσε στην καταστροφή τους και την απελευθέρωση δύο θυγατρικών σωματιδίων, του ηλεκτρονίου και του αντι-υλικού αναλόγου του, του ποζιτρονίου.
Ο Μαγνητικός Φασματογράφος Άλφα έχει τη δυνατότητα εντοπισμού ποζιτρονίων και ηλεκτρονίων που παράγονται κατά τη διάρκεια εξουδετέρωσης σκοτεινής ύλης στο γαλαξία μας. Το μηχάνημα, το οποίο έχει δεχθεί κριτική για το ιδιαίτερα υψηλό κόστος του (1,5-2 δισεκατομμύρια δολλάρια), εγκαταστάθηκε στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό το Μάιο του 2011 και μέχρι στιγμής έχει ανιχνεύσει 25 δισεκατομμύρια σωματίδια, συμπεριλαμβανομένων 8 δισεκατομμυρίων ηλεκτρονίων και ποζιτρονίων. Η επικείμενη δημοσίευση θα αναφέρει τους ακριβείς αριθμούς της κάθε κατηγορίας σωματιδίων και την ενέργεια την οποία έφεραν.
Τα δύο πιθανά αποτελέσματα του πειράματος
Εάν το πείραμα εντόπισε πληθώρα ποζιτρονίων συγκεκριμένης ενέργειας, αυτό θα μπορούσε να μεταφραστεί ως εντοπισμός σκοτεινής ύλης. Τα ηλεκτρόνια υπάρχουν σε αφθονία στο σύμπαν, αλλά υπάρχουν σαφώς λιγότερες διαδικασίες που μπορούν να οδηγήσουν στην παραγωγή ποζιτρονίων. Μία άλλη ισχυρή ένδειξη θα είναι το αν τα ποζιτρόνια εμφανίζονται να προέρχονται από μία συγκεκριμένη κατεύθυνση ή γενικά από όλο το σύμπαν.
Έαν είναι αποτέλεσμα παρουσίας σκοτεινής ύλης, οι επιστήμονες αναμένουν ότι η κατανομή τους θα είναι απλωμένη σε όλο το διάστημα, ενώ αν προέρχονται μόνο από μία κατεύθυνση σημαίνει ότι είναι αποτέλεσμα μίας φυσικής αστροφυσικής διεργασίας, για παράδειγμα μίας έκρηξης αστέρα.
Ανεξάρτητα από το αν εντοπίστηκε σκοτεινή ύλη στο συγκεκριμένο πείραμα, οι επιστήμονες εκφράζουν την πεποίθησή τους ότι το ερώτημα της προέλευσης της σκοτεινής ύλης θα απαντηθεί σύντομα, καθώς διεξάγονται παράλληλα και άλλα πειράματα σε υπόγειους ανιχνευτές σε διάφορα μέρη του κόσμου.
