Materia întunecată este, în general vorbind, o formă foarte stranie de materie. Deşi are masă, nu interacţionează cu obiectele obişnuite din viaţa de zi cu zi şi trece direct prin corpurile noastre. Fizicienii o numesc întunecată deoarece este invizibilă.
Da, ştim că există. Din cauză că materia întunecată are masă, ea exercită şi o atracţie gravitaţională. Materia întunecată permite galaxiilor şi grupurilor de galaxii să se dezvolte şi să rămână împreună. Dacă nu ar exista materia întunecată, galaxia noastră nu ar exista aşa cum o ştim noi şi civilizaţia umană nu s-ar mai fi dezvoltat.
Materia întunecată este de cinci ori mai numeroasă decât celelate forme de materie descoperite până acum. După cum spunea şi cosmologistul Sean Carroll, ”cea mai mare parte din Univers nici nu îşi pune problema să interacţioneze cu tine”.
Orice ar fi materia întunecată, ea nu este constituită din nici o particulă din cele ce au fost deja detectate în experimente. Materia întunecată poate avea, la un nivel subatomic, interacţiuni foarte slabe cu materia normală, dar fizicienii nu au reuşit încă să observe aceste interacţiuni.
Diverse experimente din întreaga lume încearcă să detecteze şi să studieze particulele materiei întunecate în diverse moduri directe. Acceleratoare precum Large Hadron Collider ar putea crea particule de materie întunecată.
În general oamenii de ştiinţă culeg informaţii despre Univers prin intermediul radiaţiei (adică lumină) care vine din Cosmos. Lumina pe care care o captăm este sub forma de emisii de unde radio, de raţiaţii infraroşii, de lumină vizibilă, de radiaţii ultraviolete, de radiaţii X şi de radiaţii gama. Dar dacă există în Univers şi materie care nu străluceşte (radiază)? Cum am putea noi şti că ea există? Cum am putea spune în ce cantitate se găseşte? Cum aflăm ce este de fapt?
Asemenea materie se numeşte “materie întunecată” şi astronomii cred că marea parte de materia din Univers se găseşte sub această formă. Este materie care nu emite suficientă lumină ca să o detectăm în mod direct. Totuşi, există o varietate de moduri prin care îi putem detecta prezenţa în mod indirect. Cea mai comună metodă implică faptul că materia întunecată exercită o atracţie gravitaţională asupra luminii şi asupra surselor de lumină pe care le putem vedea. Din efectele gravitaţionale “în plus” pe care le detectăm putem deduce ce masă trebuie să fie prezentă acolo.
Imaginea de alături arată unul dintre moduri în care această estimare a masei este facută. Sunt două imagini suprapuse a clusterului de galaxii Coma. Cu roşu sunt reprezentate radiaţiile X detectate şi înregistrate de satelitul Einstein.Cu albastru-verzui este reprezentată lumina vizibilă observată cu Palomar Sky Survey ( telescoape aflate pe solulu terestru). Oamenii de ştiinţă au folosit aceste observaţii pentru a determin cât de mare este gravitaţia necesară să ţină masele din imagine toate la un loc. În mod surprinzător, nu este nici pe departe destulă materie să poată explica gravitaţia presupusă existentă. Cumva, există “masă nedetectată”. Ce ar putea fi aceasta de fapt?
Tipul de materie cu care ne întâlnim zilnic este alcătuită din atomi, care sunt formaţi la rândul lor din protoni, neutroni şi electroni. Ne referim la acest tip de materie ca fiind “barionică”. Materia întunecată este oare facută tot din materie barionică? Sau este ceva diferit… un fel de materie nouă, exotică, pe care am numi-o nebarionică?
Deocamdată se pare că există ambele tipuri (barionică şi nebarionică) de materie întunecată. O parte poate fi alcătuită din materie obişnuită (barionică), care însă nu emite prea multă lumină. Obiecte astronomice precum stelele de tip pitică maro ar veni în această categorie. Alt tip de materie întunecată ar putea fi alcătuită din particule subatomice care nu sunt deloc parte din materia “normală”. Dacă aceste particule minuscule sunt în număr mare, ar putea alcătui mare parte din materia întunecată care credem că există.
Dacă este adevărat, atunci mare parte din materia din Univers este de o formă misterioasă, pe care încă nu o putem identifica.
1. Barion – particule subatomice cu număr barionic 1, de obicei alcatuită din 3 cuarci (ex: protonul şi neutronul)
2. Pitică maro – tip de stea care nu are destulă masă să intreţină procesul de fuziune nucleară a hidrogenului, avândaşadar luminozitate şi masă relativ redusă.
0 comentarii:
Trimiteți un comentariu