Темна матерія - все більше виникає відчуття, що ми все ближче до з'ясування справжньої сутності цього невловимого матеріалу. Принаймні, ми проводимо ряд експериментів, які, здається, (на теоретичних засадах) є здатними їх ідентифікувати - а якщо вони не… ну, можливо, настав час переосмислити всю гру з м'ячем.
Існує дві, можливо, цілком окремі вимоги до темної речовини, щоб мати сенс у нашому поточному наборі даних та нашої теоретичної схеми для Всесвіту. По-перше, Стандартна модель космології (Ламбда-Холодна Темна Матерія) вимагає, щоб 96% Всесвіту складалося з речей невідомого характеру, які неможливо безпосередньо спостерігати.
Близько двох третин цього невідомого матеріалу не може мати значення, оскільки він, мабуть, росте у міру зростання Всесвіту - тому ми називаємо це темною енергією. Інший компонент ми називаємо темною речовиною, оскільки він являє собою компонент темної сторони, який здатний генерувати тяжкість. Але це про це У цьому контексті темна матерія викликається для збалансування математики - в рамках набору формул, які вже напружують довіру, кажучи нам, що 96% Всесвіту є невидимим і невизначним. Отже, якби це було все, що можна було аргументувати справу щодо темної матерії, ви б виправдались, якби почувались трохи скептично.
Але друга вимога до темної матерії набагато більш обґрунтована в звуковому спостереженні та звичайній фізиці. Галактики - і те, як галактики скупчуються та динамічно взаємодіють - не мають сенсу, якщо вони складаються лише з видимих та інших відомих типів матерії, що лежать у них. Сам Чумацький Шлях обертається таким чином, що б більша частина його розліталася, якби не було додаткової невидимої речовини, що створювало б додаткове гравітаційне притягання. Тож є обгрунтовані причини думати, що насправді там може бути щось інше.
Нещодавно з'явився шарфуф про темну речовину в карликових галактиках - хоча це багато в чому про те, чи збиваються в центрі частинки темної матерії, чи це енергетичні частинки, що віє по всій галактиці. Мабуть, дані краще відповідають останньому сценарію, який кидає виклик поширеній думці про те, що темна речовина "холодна" та схильна до скупчення.
Нещодавній огляд літератури про Арксів забезпечує всебічне висвітлення сучасного стану науки про темну речовину. Початкові дані космічного корабля PAMELA, що показують аномальний космічний потік променів, заохочують міркування про те, що це може бути наслідком знищення темної речовини або занепаду. Ця теорія не отримала широкої підтримки, але подібні спекуляції були нещодавно відроджені, коли FERMI-LAT знайшов несподівані потоки позитронів (тобто антиматерії) - після чого було оголошено, що FERMI-LAT та інші телескопи будуть проводити спеціальний пошук ліній гамма-променів, що виникають від знищення або розпаду темної матерії. Тут припускається - або принаймні гіпотезується - що темна речовина може бути знищена в гарячих, щільних та динамічних центрах галактик, включаючи нашу галактику.
Таким чином, космічна наука могла б дати хоча б побічні свідчення для однієї з найбільших загадок космічної науки - хоча всі сьогоднішні висновки в кращому випадку є непереконливими.
Наземні експерименти шукають більш прямі докази природи частинок темної речовини. Наприклад, Великий адронний колайдер шукає ознаки надсиметричних підписів частинок. Гіпотезований нейтраліно добре би відповідав гіпотезованим характеристикам частинки темної речовини (частинка, яка слабо взаємодіє з іншою речовиною, має нейтральний заряд, стабільна в космічних часових масштабах і не має кольорового заряду), але немає ознак нейтраліно, або що-небудь інше явно суперсиметричне, поки що.
Існують також експерименти, такі як DAMA / LIBRA, вугільні шахти глибокого заглиблення тощо, які призначені для прямого виявлення слабо інтерактивних масивних частинок, хоча, на сьогоднішній день, результати є трохи непереконливими.
І "все трохи непереконливо" - це твердження, яке влучно представляє сучасний стан науки про темну матерію - ми залишаємось впевненими, що щось там є, але (обов’язкова гра на слова, що надходять) ми залишаємося так само в темряві, як ніколи про те, що це саме.
Подальше читання: Капозіелло та ін Проблема відсутньої матерії: від пошуку темної матерії до альтернативних гіпотез.
