Ha körülnézünk, mindenütt anyagot látunk. De a látható anyag a világegyetemnek mindössze négy-öt százaléka. A fennmaradó 95-96 százalék kapcsán a sötétben tapogatózunk. Most úgy hisszük, hogy az úgynevezett sötét anyag a világegyetemet alkotó matéria mintegy 22 százalékát adja. A maradék több mint hetven százalék a sötét energia.

Ha minden igaz, hamarosan világosabban látjuk a sötét anyag lényegét. A BBC-n megszellőztetett izgalmas hír szerint ugyanis néhány héten belül alapvető jelentőségű információk látnak napvilágot – ám azt csak a szerzők tudják, hogy melyik folyóiratban teszik közzé eredményeiket. És az sem világos, hogy mit jelentenek be.

A sötét anyagnak a galaxisok mozgására gyakorolt hatását először Fritz Zwicky svájci csillagász észlelte még 1932-ben. Azóta két fő kérdésre próbálnak válaszolni a kutatók: mennyi van ebből és miből áll? Az időközben eltelt évtizedek alig vittek közelebb a megoldáshoz. A földi detektorok máig nem mutattak ki egyetlen, a sötét anyagot felépítő részecskét sem. Azaz csupán a lényegi kérdésekre nincs válaszunk.

A különleges anyag misztériumát számos módon próbálják megfejteni a fizikusok, ennek egyik útja az alfa mágneses spektrométer (alpha magnetic spectrometer, AMS). Az Endeavour űrrepülőgép az utolsó, 2011-es útján vitte a nemzetközi űrállomásra az AMS–2 detektort.

A csúcsberendezés első változatát még 1998-ban a Discovery űrrepülőgép emelte a világűrbe. Az akkor nyert tapasztalatok alapján fejlesztették ki a kétmilliárd dollárt érő újabb eszközt, az AMS–2-t. Az űrállomás külső felületére szerelt berendezés a vele találkozó részecskék tömegét, sebességét, típusát és töltését is pontosan meghatározza, jóval pontosabban, mint elődje vagy a nála nagyobb teljesítményű, de a Földön szolgáló érzékelők.

Noha minden lehetőt megtesznek a sötétség felszámolására, a kutatók máig nem tudják, miből állhat a sötét anyag, de sejtéseik természetesen vannak. Az elemi részecskék elméletének, a Standard Modellnek az egyik továbbfejlesztett változata szerint például minden részecskének van egy nála nagyobb tömegű párja, ezek a szuperszimmetrikus partnerek. Kísérletekben évek óta keresik őket, mindeddig eredménytelenül. A sötét anyagot alkothatja ilyen részecske, például a WIMP (Weakly Interacting Massive Particle), vagyis egy gyengén kölcsönható, tömeggel rendelkező elemi részecske. Ha egy WIMP valamilyen másik részecskével ütközik, akkor az ütközést elektron-pozitron pár kilépése kíséri. Elképzelhető, hogy egy ilyen WIMP-re találtak bizonyítékot?

 Jelenleg hat elemző csoport jutott ugyanarra a végeredményre. Fizikusok gyakorta egymástól alapvetően eltérő következtetésekre szoktak jutni, most azonban mindenki egyetért a másikkal – mondta a BBC-nek az 1976-ban fizikai Nobel-díjat elnyert Sam Ting, aki először az Amerikai Tudományfejlesztési Társaság (AAAS) bostoni ülésén szólt a pontosan nem körvonalazott, de ügyesen elővezetett tudományos szenzációról. A Massachusetts Institute of Technology (MIT) professzoraként dolgozó Ting az 1990-es években javasolta ezt a kutatást. Most azt hirdeti, hogy mérföldkőhöz értek, kérdés, hogy milyenhez.

A sötét anyagnál talán még titokzatosabb a sötét vagy láthatatlan energia néven emlegetett valami. Ez sem bocsát ki fényt, közel egyenletes eloszlásban tölti ki a világegyetemet, és a hozzá tartozó nyomás negatív érték – ennek megfelelően a gravitációval ellentétesen hat, ezért gyorsítja az univerzum tágulását. Ez a jelenség is megértésre vár.

nol.hu