Η απότομη αύξηση της κοσμικής αντιύλης επιβεβαιώθηκε αλλά δεν είναι τελικά σκοτεινή ύλη.

Σύμφωνα με νέα δεδομένα που συγκεντρώθηκαν από τους αστρονόμους με τη βοήθεια του διαστημικού τηλεσκόπιου ακτίνων-γ Fermi της NASA, φαίνεται ότι η απότομη άνοδος στις συγκεντρώσεις σωματιδίων αντιύλης, όπως καταγράφηκε από το ιταλικό διαστημικό σκάφος PAMELA το 2008, δεν μπορεί να ερμηνευθεί ως απόδειξη της σκοτεινής ύλης.

Το τηλεσκόπιο Fermi

Η έρευνα προμηνύει τόσο καλά όσο και κακά για την Ιταλική ομάδα. Από τη μία πλευρά, τα στοιχεία επιβεβαιώνουν τις μετρήσεις του δορυφόρου τους, ότι πράγματι μπορεί να ανιχνευθεί στο Σύμπαν μια αύξηση των...
σωματιδίων αντιύλης. Ωστόσο, τα ίδια δεδομένα θέσει ένα τεράστιο βαθούλωμα στη θεωρία που χρησιμοποιείται για να εξηγήσει την απότομη αύξηση.

Για χρόνια, κάποιοι επιστήμονες υποστήριζαν ότι πρέπει να υφίσταται μια σύνδεση μεταξύ αντιύλης και σκοτεινής ύλης. Μια διαδεδομένη θεωρία λέει ότι η αντιύλη με κάποιο τρόπο μετασχηματίστηκε σε σκοτεινή ύλη στο πρώιμο Σύμπαν, όταν η βαρυονική ύλη κέρδισε τον αγώνα ενάντια στην αντιύλη της.

Η βαρυονική ύλη είναι η κανονική ύλη από την οποία σχηματίζονται όλα τα πράγματα που βλέπουμε, αστέρια, πλανήτες, μαύρες τρύπες, γαλαξίες, υπερσμήνη και ούτω καθεξής. Ωστόσο, κατά τη διάρκεια του Big Bang δημιουργήθηκαν ίσα ποσά βαρυονικής ύλης και αντιύλης, και γι αυτό θα πρέπει να έχουν εξαϋλώσει η μία μορφή την άλλη.

Αυτό προφανώς δεν συνέβη, δεδομένου ότι η κανονική ύλη κέρδισε τον αγώνα με την αντιύλη και επικράτησε πλήρως. Μια πιθανή εξήγηση γιατί συνέβη η επικράτηση της βαρυονικής ύλης, θα μπορούσε να οφείλεται στο γεγονός ότι η αντιύλη με κάποιο τρόπο μετατράπηκε σε σκοτεινή ύλη, η οποία τώρα αλληλεπιδρά με τα βαρυόνια μόνο μέσω της βαρυτικής έλξης.

Αυτό που παρατήρησε το PAMELA, και επιβεβαιώθηκε πρόσφατα από το Fermi, ήταν μια απότομη αύξηση του αριθμού των ποζιτρονίων που απλώνονται σε όλο το Σύμπαν. Τα ποζιτρόνια είναι θετικά φορτισμένα ηλεκτρόνια, δηλαδή η αντιύλη τους.

Αυτό είναι σημαντικό διότι η ιταλική ομάδα αυτά τα ποζιτρόνια τα ερμήνευσε ως το προϊόν μιας σύγκρουσης μεταξύ δύο σωματιδίων της σκοτεινής ύλης. Μια τέτοια αλληλεπίδραση θα πρέπει να παράγει θεωρητικά ένα ηλεκτρόνιο και ένα ποζιτρόνιο. Μελετώντας την ενέργεια του ποζιτρονίου, θα μπορούσαμε να κάνουμε τη μελέτη της αρχικής μάζας των σωματιδίων.

Η ανακάλυψη της μάζας των σωματιδίων της σκοτεινής ύλης είναι όπως καταλαβαίνουμε εξαιρετικά σημαντική για τη σωματιδιακή φυσική. Οι προσπάθειες που πραγματοποιούνται σήμερα με σκοπό να ξεκαθαρίσει αυτό το μυστήριο, έχει μέχρι στιγμής αποτύχει παρά τις καλύτερες προθέσεις των ερευνητών.

Η ερμηνεία από το Fermi των δεδομένων είναι ότι η παρουσία των ποζιτρονίων στο σύμπαν, με την εξαιρετικά μεγάλη ενέργεια, είναι ενδεικτικό μιας ευρύτερης τάσης στο φάσμα της κοσμικής ακτινοβολίας. Με άλλα λόγια, ενδέχεται να υπάρχουν ποζιτρόνια τόσο ενεργητικά που ακόμη και το Fermi δεν μπορεί να τα εντοπίσει όλα.

Σε αυτό το σημείο, η επιστημονική κοινότητα ελπίζει ότι το όργανο Άλφα Μαγνητικό Φασματόμετρο (AMS), το οποίο παραδόθηκε στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό τον περασμένο Μάιο μπορεί να συμπράξει σε αυτή ακριβώς την έρευνα, αναφέρουν οι επιστήμονες.

Οι φυσικοί ελπίζουν τώρα να χρησιμοποιήσουν τα στοιχεία των δορυφόρων για την αντιύλη για να δουν αν η σκοτεινή ύλη είναι τα WIMP’s (ασθενώς αλληλεπιδρώσα σωματίδια με μάζα).

Πηγή: SoftPedia

(από physics4u)