A sötét anyag nyomában

A Lövedék-halmaz (Bullet Cluster) kompozit képe. A rózsaszín köd a halmazbeli gázt mutatja, a kék szín pedig a sötét anyagot.
Fotó: X-ray: NASA/CXC/M.Markevitch et al. Optical: NASA/STScI; Magellan/U.Arizona/D.Clowe et al. Lensing Map: NASA/STScI; ESO WFI; Magellan/U.Arizona/D.Clowe et al

Mi a sötét anyag, milyen objektumok alkotják, és miért láthatatlan? Egyebek mellett ezekre a kérdésekre is választ ad előadásában, 2016. november 8-án Dávid Gyula, az Eötvös Loránd Tudományegyetem Fizikai Intézet Atomfizikai Tanszékének oktatója.

A csillagászok már a 20. század harmincas éveiben gyanították, hogy az általunk látott (csillagokba, bolygókba, gáz- és porfelhőkbe tömörült) anyagon kívül még másfajta, nem látható, „sötét” vagy „láthatatlan” anyag is lehet az Univerzumban. Az ezredforduló körül végzett precíziós méréssorozatok aztán megállapították, hogy ez a sötét anyag nagyjából ötször nagyobb tömeget képvisel, mint a látható anyag. (Ezen felül egy másik, még rejtélyesebb, a sötét anyagnál kb. háromszor nagyobb mennyiségű anyagfajta, az ún. „sötét energia” avagy „kvinteszencia” is jelen van.) Az általános relativitáselmélet által megjósolt gravitációs lencsehatás felhasználásával később sikerült feltérképezni a galaxisok és galaxishalmazok körül tömörülő sötét anyag eloszlását, mintegy lefényképezni a láthatatlan anyagot.

De vajon miből is van ez a titokzatos sötét anyag, milyen objektumok alkotják és miért láthatatlan? Gravitációs hatásán kívül vajon milyen kölcsönhatásokra léphet a közönséges, „világító” anyaggal? Hogyan kell kiegészíteni az ismert elemi részecskéket sikeresen leíró részecskefizikai Standard Modellt, hogy a sötét anyag ismeretlen alkotóelemeiről is számot tudjon adni? Hogyan befolyásolja a sötét anyag jelenléte a kozmikus méretű fizikai folyamatokat, pl. a galaxisok kialakulását vagy az Univerzum tágulásának folyamatát?

A Standard Modell utolsó hiányzó részecskéjét, a Higgs-bozont néhány éve megtaláló kísérleti részecskefizikusok most a sötét anyag feltételezett részecskéi (pl. a szuperszimmetria elmélete által megjósolt újfajta részecskék) nyomába eredtek. Az utóbbi két év néhány bíztató eredményt hozott ebben a kutatási irányban. Az előadáson a csillagászati bizonyítékok és az elméleti feltételezések mellett a legfrissebb hírekről is beszámol Dávid Gyula.

2016-ban a Magyar Tudomány Ünnepe november végéig országszerte és a határon túli magyar tudományos műhelyekben is várják az érdeklődőket. Hallhatnak előadást egyebek mellett arról, hogy mit tud tenni a tudomány a jövő iskolájáért, milyen vírusok között élünk, mi az igazság a székely-magyar rovásírással kapcsolatos legendák és nézetek ügyében és minek köszönhetjük azt, hogy egyre több „gondolkodó” gép van a környezetünkben.

Az idei rendezvénysorozat – amelynek mottója „Oknyomozó tudomány” – kitüntetett feladata nem csupán a tudományos eredmények érthető elmagyarázása, hanem az is, hogy rámutasson: szemléletváltás szükséges a tudományos kutatásokban, mivel egyre több globális szintű tudományos kérdés merül fel, amelyekre csak a különböző tudományterületek együttműködésével adható közös megoldás.

Az előadások ingyenesek, de regisztrációhoz kötöttek. További információk és regisztráció a Magyar Tudomány Ünnepe 2016 folyamatosan frissülő honlapján, a tudomanyunnep.hu oldalon.