«Φως» στη σκοτεινή ύλη ρίχνει το πείραμα AMS

Το μυστήριο της σκοτεινής ύλης, είναι πιθανό να ξεκλειδώσει ένα πανάκριβο επιστημονικό όργανο που βρίσκεται εγκατεστημένο στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Μάλιστα, το Άλφα Μαγνητικό Φασματόμετρο, όπως ονομάζεται ανίχνευσε τις πρώτες ενδείξεις σκοτεινής ύλης, προκαλώντας το ενδιαφέρον της επιστημονικής κοινότητας.

Η σκοτεινή ύλη, ονομάστηκε έτσι καθώς δεν αλληλεπιδρά με το φως. Εκτιμάται ότι αποτελεί περίπου το 26,8% της μάζας-ενέργειας του σύμπαντος και αρκετοί επιστήμονες πιστεύουν ότι αποτελείται από ξεχωριστά σωματίδια, τα οποία όμως ακόμα δεν έχουν εντοπιστεί. Το 4,9% του σύμπαντος αποτελείται από τη συμβατική ορατή ύλη και το υπόλοιπο 68,3% από την ακόμα πιο μυστηριώδη «σκοτεινή» ενέργεια.

Το κόστος του πειράματος «Alpha Magnetic Spectrometer» (AMS), έφτασε τα 2 δισ. δολάρια και ξεκίνησε το Μάιο του 2011. Η συσκευή βάρους σχεδόν επτά τόνων, καταγράφει τα σωματίδια υψηλής ενέργειας της κοσμικής ακτινοβολίας. Προσπαθεί έτσι έμμεσα να εντοπίσει τα σωματίδια σκοτεινής ύλης από τα κανονικά σωματίδια ύλης που θεωρητικά αφήνουν πίσω τους οι συγκρούσεις των πρώτων.

Όπως ανακοίνωσε στο CERN ο εκπρόσωπος του φιλόδοξου πειράματος καθηγητής του πανεπιστημίου ΜΙΤ και νομπελίστας Σαμ Τινγκ, το φασματόμετρο «είδε» ενδείξεις για πιθανές συγκρούσεις που οδηγούν στην εκμηδένιση σωματιδίων, τα οποία πιθανώς αφορούν τη σκοτεινή ύλη. Όμως εμφανίστηκε επιφυλακτικός, τονίζοντας ότι οποιοδήποτε οριστικό συμπέρασμα θα αργήσει, εωσότου γίνουν και άλλες παρατηρήσεις και αναλύσεις.

«Θα χρειαστούν λίγα ακόμα χρόνια. Όμως, η ακρίβεια του AMS είναι πολύ μεγαλύτερη από κάθε άλλο προηγούμενο πείραμα, συνεπώς πλησιάζουμε στο να αποκαλύψουμε την αιτία των σωματιδιακών συμβάντων που ανιχνεύουμε», δήλωσε ο ερευνητής Ρομπέρτο Μπατιστόν.

Η σκοτεινή ύλη είναι αόρατη για τα τηλεσκόπια, αλλά η ύπαρξή της τεκμαίρεται από διάφορες ενδείξεις, όπως από την ισχυρή βαρυτική επίδραση που ασκεί στους γαλαξίες. Το όργανο AMS ανιχνεύει τον αριθμό ηλεκτρονίων και ποζιτρονίων (των αντίστοιχων σωματιδίων αντι-ύλης), τα οποία, με βάση τουλάχιστον τη θεωρία, παράγονται όταν τα -υποτιθέμενα- σωματίδια σκοτεινής ύλης συγκρούονται μεταξύ τους στο διάστημα και αυτοκαταστρέφονται.

Ήδη έχει ανιχνευτεί μια μικρή υπεροχή στην ποσότητα των ποζιτρονίων, κάτι που θεωρητικά αναμένεται μετά από μια τέτοια σύγκρουση σωματιδίων σκοτεινής ύλης (αυτοκαταστρέφονται και δημιουργούνται ποζιτρόνια).

Ακόμα, οι ερευνητές αναφέρουν ότι τα ποζιτρόνια «πέφτουν» πάνω στο AMS από κάθε κατεύθυνση του ουρανού και δεν μεταβάλλονται καθόλου διαχρονικά. Αυτό θεωρείται άλλη μια ένδειξη ότι ίσως προέρχονται από τη σκοτεινή ύλη, επειδή αν προέρχονταν από πιο συμβατικές πηγές (π.χ. αστέρες νετρονίων ή πάλσαρ), μάλλον θα εμφάνιζαν μεταβολές στον χώρο ή το χρόνο. Όμως, σε κάθε περίπτωση, θα χρειαστεί χρόνος για να υπάρξει μια πιο βέβαιη ερμηνεία των παρατηρήσεων.

Όπως ανακοίνωσαν οι φυσικοί, οι πρώτες μετρήσεις δείχνουν ότι τα σωματίδια σκοτεινής ύλης πιθανώς έχουν μάζα αρκετών εκατοντάδων γιγαηλεκτρονιοβόλτ (GeV), έναντι περίπου 1 GeV που είναι η μάζα του πρωτονίου και 125 GeV της μάζας του σωματιδίου Χιγκς που πρόσφατα ανακαλύφθηκε.