Misteri i materies së errët: Një galaktikë spirale elegante shkëlqen në një sfond të errët, të njollosur me yje, e rrethuar nga një aureolë e zbehtë, misterioze që përfaqëson materien e errët. (Imazhi i gjeneruar nga AI: DALLE)
Pavarësisht dekadave të kërkimit, shkencëtarët ende nuk kanë gjetur substancën e pakapshme që mban galaktikat së bashku: materien e errët. Duke përbërë afërsisht 27% të universit, ai ushtron gravitet, por nuk lëshon ose thith dritë.
Nga> The Indian EXPRESS > Shkruar nga Shravan Hanasoge: Dark matter discovery: Dark matter mystery Why there is no light yet after decades of search | What is dark matter1
Në vitin 1933, astrofizikani zviceran Fritz Zwicky po vëzhgonte Grupin e Komës – një kongregacion masiv galaktikash rreth 300 milionë vite dritë larg – kur vuri re diçka të çuditshme. Galaktikat po rrotulloheshin rreth njëra-tjetrës shumë shpejt. Sipas lëndës së dukshme në grup, ato duhet të kishin fluturuar shumë kohë më parë. “Duhet të ketë një masë të munguar,” përfundoi Zwicky. Materie që ishte e padukshme, por ushtronte një tërheqje gravitacionale mjaft të fortë për të mbajtur grupin së bashku. Ai e quajti atë “dunkle Materie”, ose materia e errët.
Gati një shekull më vonë, ajo materie që mungon ende ndjek fizikën moderne. Tani e dimë se gjithçka që mund të shohim – yjet, planetët, gazi, pluhuri – përbëjnë vetëm rreth 5% të universit. 27% tjetër është kjo lëndë e errët e pakapshme, e cila as nuk lëshon dhe as thith dritë, duke e bërë atë të pazbulueshme nga teleskopët tradicionalë. Megjithatë, pa të, galaktikat nuk do të qëndronin së bashku dhe rrjeti kozmik që lidh universin do të shpërbëhej.
Mbajtja e universit së bashku
Një nga të dhënat më bindëse për materien e errët vjen nga mënyra se si lëvizin galaktikat. Yjet në skajet e jashtme të galaktikave spirale rrotullohen shumë më shpejt se sa pritej – shumë shpejt për t’u llogaritur vetëm për lënda e dukshme. Pa diçka të padukshme që siguron gravitet shtesë, këto galaktika duhet të ndahen si gjethe në një stuhi. Grupimet e galaktikave, gjithashtu, sillen sikur të jenë të ngulitura në aureolë të mëdha me masë të padukshme.
Materia e errët, pra, vepron si skela e fshehur e kozmosit – një kornizë e padukshme mbi të cilën ndërtohen galaktikat, grupimet dhe filamentet kozmike. Kjo skelë gravitacionale formoi formimin e strukturës në universin e hershëm dhe vazhdon ta mbajë të gjitha së bashku sot.
Për një kohë, shkencëtarët shpresonin se neutrinos – grimca jashtëzakonisht të lehta, të ngjashme me fantazmat që rrjedhin nëpër kozmos në numër të paimagjinueshëm – mund të ishin ngjitësi që mungon. Por megjithëse neutrinos kanë masë, tani është e qartë se ato lëvizin shumë shpejt dhe nuk grumbullohen së bashku ashtu siç duhet të thotë materia e errët. Në vend që të formojnë skela, ato kalojnë nëpër materie si pëshpëritje, shumë kalimtare për të bërë ngritjen e rëndë.
WIMP, supersimetria: Ende asnjë përgjigje
Pyetja e madhe është: nga çfarë përbëhet materia e errët?
Për vite me radhë, fizikanët shpresonin se ishte një lloj i ri grimce. Një ide popullore ishte WIMP – grimca masive që ndërvepronte dobët. Këto grimca hipotetike nuk do të ndërvepronin shumë me materien e zakonshme, kjo është arsyeja pse ne nuk mund t’i shohim ato, por ato do të kishin masë dhe gravitet.
Për t’i gjetur ato, fizikanët ndërtuan detektorë të ndjeshëm në laboratorë të thellë nëntokësorë – të mbrojtur nga rrezet kozmike dhe rrezatimi i sfondit. Këta detektorë prisnin ngjarjen e rrallë kur një WIMP mund të përplasej me një atom. Por deri më tani, asnjë sinjal i pagabueshëm nuk është shfaqur. Një arsye është se materia e errët duket se ndërvepron me pjesën tjetër të universit vetëm përmes gravitetit, dhe jo përmes forcave elektromagnetike ose bërthamore, duke e bërë jashtëzakonisht të vështirë për t’u kapur në flagrancë.
Ndërsa eksperimentet vazhdojnë të dalin duarbosh, shkencëtarët kanë filluar të pyesin veten nëse supozimet tona për natyrën e materies së errët mund të kenë nevojë të rishikohen – apo nëse ajo qëndron e fshehur në një sferë që ende nuk e kemi imagjinuar.
Një teori tjetër premtuese erdhi nga supersimetria, një ide madhështore që parashikonte një “partner” më të rëndë për çdo grimcë të njohur. Disa nga këta partnerë, si neutralino, dukej se ishin kandidatë të përsosur për materien e errët. Por përsëri, kur u aktivizua Përplasësi i Madh i Hadronëve, këto grimca nuk gjendeshin askund.
Tani kanë kaluar dekada dhe materia e errët ende nuk ka treguar fytyrën e saj. Një nga një, mundësitë më të dukshme po përjashtohen. Grimcat më masive, më të lehta për t’u zbuluar nuk janë shfaqur. Kjo po i shtyn studiuesit të mendojnë përtej librit standard të lojës – ndoshta materia e errët përbëhet nga grimca tepër të lehta si aksionet, ose ekziston në një “sektor të errët” të fshehur me forcat e veta.
Është gjithashtu e mundur që ne kemi bërë pyetjen e gabuar. Disa teori radikale propozojnë se kuptimi ynë i vetë gravitetit mund të jetë i paplotë – dhe se nuk ka fare materie të errët. Por deri më tani, këto teori të modifikuara të gravitetit nuk mund të shpjegojnë gamën e plotë të vëzhgimeve.
Një mister kozmik ende i pazgjidhur
Aksionet janë të larta. Zgjidhja e enigmës së materies së errët mund të ndryshojë mënyrën se si ne e kuptojmë materien, forcat dhe origjinën e strukturës në kozmos. Mund të hapë dyert për fizikë të re përtej Modelit Standard – teoria jonë aktuale më e mirë e grimcave dhe forcave.
Por tani për tani, materia e errët mbetet një mister. Nuk shkëlqen, nuk përplaset, nuk lë gjurmë gishtërinjsh. E megjithatë tërheqja e saj gravitacionale formon strukturat më të mëdha në univers.
Ndoshta gjenerata e ardhshme e detektorëve do ta kapë atë. Ndoshta përgjigja qëndron në një teori që nuk është imagjinuar ende. Deri atëherë, ne jetojmë në një univers ku shumica e materies është e padukshme – e ndjerë, por e paparë. Sado e çuditshme që tingëllon, mund të jetë thjesht mënyra e universit për të na kujtuar se kuptimi ynë është ende i paplotë dhe se kozmosi është më i madh – dhe më i errët – sesa e kemi imagjinuar ndonjëherë.
–
Referenca
