A sötét anyag rejtélye – egy lépéssel közelebb

A feltételezések szerint a sötét anyag és energia magában foglalhatja az Univerzum összes anyagának és energiájának 96 százalékát. Bár hatalmas arányban fordulnak elő, továbbra is rejtély, hogy mik is ezek valójában?

Évekkel ezelőtt a sötét anyag koncepciója a galaxisok együtt maradásának magyarázatára született tetszetős elmélet része volt. A teória szerint ha a galaxisokat a normál anyag építené fel, azok egyszerűen szétrepülnének, sőt valószínűleg sosem jöttek volna létre sem. Azaz kell, hogy legyen valami, valami láthatatlan tényező, ami gravitációs mezejénél fogva megakadályozza ezt.

A kilencvenes évek végének kutatásai rámutattak arra a megdöbbentő tényre is, hogy a Világegyetem nemcsak folyamatosan tágul, hanem ennek sebessége fokozatosan növekszik is. Valami fajta rejtett energiát, anti-gravitációt, amely a galaxisokat egymástól távolítja, ez esetben is feltételeztek a kutatók

A különböző elméletek szintézise azonban még várat magára. Először az Einstein által kudarcként, számítási hibaként megélt kozmológiai konstans került leporolásra. A géniusz megfigyelése a sötét anyag feltételezésével már nem is tűnik tévesnek – sajnos ez őt már nem nyugtathatja meg. Viszont nincs magyarázat arra továbbra sem, hogy mi is ez az erő?

Egy energia, két anyag, sok hatás

Robert Sherrer elméleti fizikus a Space.com-nak adott interjújában a sötét energiát az úgynevezett skaláris mezőhöz hasonlónak képzeli el. A skaláris mező az energia egy „exotikus” formája, amely az Ősrobbanás utáni, másodpercnél is rövidebb intervallumot jellemezte.

Ekkor egy olyan energiaformátum jött létre, amely ugyan hordozott energiát, volt nyomása és terjedelme, azonban mindez bármiféle irányultság nélkül. A skaláris mezők semmilyen hatást nem fejtenek ki, úgyhogy normális esetben nem is vesszük őket észre. A fizikusok azonban azt feltételezik, hogy mindezek mellett mindenhol megtalálhatók a mai világegyetemben.

Sherrer koncepciója szerint létezhet egy általa „k-esszencia” (kinetic-energy-driven quintessence)névre keresztelt, sötét anyagból és energiából álló tényező, amely az időben változtatja viselkedését, korábban a galaxisok létrejöttében vett részt, most pedig azokat távolítja el egymástól. Elképzelése szerint a korai időkben a k-esszenciát a sötét anyag dominálhatta, az idő előrehaladtával ennek sűrűsége azonban jelentős mértékben csökkent, míg a sötét energia sűrűsége konstans körülöttünk.

Az érem sötét oldala

A kutatónak a Physical Review Letters-ben publikált teóriája megosztja a tudományos közvéleményt.

Más kutatók szerint például, ha az Univerzumot uraló erőket egy négydimenziós membránba zárnánk, amelyet más hártyák közé szendvicselünk, és a gravitációt a hártyákra merőleges ötödik dimenzióként vennénk fel, úgy a sötét energia hatásai a szomszédos membránok gravitációs befolyásainak képében jelentkeznének.

Egyes kutatók a sötét anyagot bizonyos szuperszimmetrikus partikulumok halmazának tekinti, ami legkevésbé sem egyezhet meg a sötét energiával.

Az elméletek száma igen nagy, bizonyosságot azonban eddig egyik sem volt képes mutatni eddig. 2007-ben fog működésbe lépni az a részecskegyorsító (Large Hadron Collider), amely elegendő energiaszinteket tud majd elérni ahhoz, hogy szuperszimmetrikus testeket hozzon létre, mármint ha egyáltalán léteznek azok.

Kapcsolódó cikkeink: