Home » Știință » Un experiment spectaculos face lumină asupra materiei întunecate

Un experiment spectaculos face lumină asupra materiei întunecate

Publicat: 19.11.2022

Observațiile cosmologice ale orbitelor stelelor și galaxiilor permit formularea unor concluzii clare cu privire la forțele gravitaționale atractive care acționează între corpurile cerești.

Materia vizibilă este departe de a fi suficientă pentru a putea explica dezvoltarea sau mișcările galaxiilor. Acest lucru sugerează că există un alt tip de materie, necunoscut până în prezent.

În consecință, în anul 1933, fizicianul și astronomul elvețian Fritz Zwicky a dedus existența a ceea ce este cunoscut acum sub numele de materie întunecată. Materia întunecată este o formă postulată de materie care nu este direct vizibilă, dar care interacționează prin intermediul gravitației și care constă în aproximativ de cinci ori mai multă masă decât materia pe care o cunoaștem.

Recent, în urma unui experiment de precizie dezvoltat la Centrul Albert Einstein pentru Fizică Fundamentală (AEC) de la Universitatea din Berna, o echipă internațională de cercetători a reușit să restrângă în mod semnificativ domeniul de aplicare al existenței materiei întunecate.

Descoperirile echipei au fost publicate în Physical Review Letters.

Misterul din jurul materiei întunecate

,,Din ce este alcătuită de fapt materia întunecată este încă complet neclar”, explică Ivo Schulthess, doctorand la AEC și autorul principal al studiului. Ceea ce este sigur, însă, este că nu este făcută din aceleași particule care alcătuiesc stelele, planeta Pământ sau pe noi, oamenii.

La nivel mondial, experimente și metode din ce în ce mai sensibile sunt folosite pentru a căuta posibile particule de materie întunecată – până acum, însă, fără succes.

Anumite particule elementare ipotetice, cunoscute sub numele de axioni, reprezintă o categorie promițătoare de posibili candidați pentru particulele de materie întunecată. Un avantaj important al acestor particule extrem de ușoare este acela că ar putea explica simultan alte fenomene importante din fizica particulelor care nu au fost încă înțelese.

,,Din ce este alcătuită, de fapt, materia întunecată este complet neclar”

,,Datorită multor ani de expertiză, echipa noastră a reușit să proiecteze și să construiască un aparat de măsurare extrem de sensibil – experimentul Beam EDM”, explică Florian Piegsa, profesor de fizică de joasă energie și de precizie la AEC. Dacă axionii evazivi există cu adevărat, aceștia ar trebui să lase în urmă o semnătură caracteristică în aparatul de măsurare.

,,Experimentul nostru ne permite să determinăm frecvența de rotație a spinilor neutronilor, care se deplasează printr-o suprapunere de câmpuri electrice și magnetice”, explică Schulthess. Spinul fiecărui neutron în parte acționează ca un fel de ac de busolă, care se rotește datorită unui câmp magnetic în mod similar cu acul secundar al unui ceas de mână – dar de aproape 400.000 de ori mai rapid, scrie Phys.org.

,,Am măsurat cu precizie această frecvență de rotație și am examinat-o pentru cele mai mici fluctuații periodice care ar fi cauzate de interacțiunile cu axionii”, explică Piegsa. Rezultatele experimentului au fost clare.

,,Frecvența de rotație a neutronilor a rămas neschimbată, ceea ce înseamnă că nu există nicio dovadă a axionilor în măsurătorile noastre”, spune Piegsa.

Spațiul parametrilor a fost redus cu succes

Măsurătorile, care au fost efectuate împreună cu cercetători din Franța la Sursa Europeană de Neutroni de Cercetare de la Institutul Laue-Langevin, au permis excluderea experimentală a unui spațiu de parametri al axionilor complet neexplorat până acum.

De asemenea, s-a dovedit a fi posibil să se caute axioni ipotetici care ar fi de peste 1.000 de ori mai grei decât a fost posibil anterior cu alte experimente.

,,Deși existența acestor particule rămâne misterioasă, am reușit să excludem cu succes un spațiu parametric important al materiei întunecate”, conchide Schulthess.

Experimentele viitoare pot acum să se bazeze pe această lucrare. ,,Răspunzând în cele din urmă la întrebarea privind materia întunecată, am putea obține o perspectivă semnificativă asupra fundamentelor naturii și am face un pas mare mai aproape de o înțelegere completă a Universului”, explică Piegsa.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Mister rezolvat. Oamenii de știință ar fi descoperit cum s-au format galaxiile fără materie întunecată

Există materie întunecată în jurul nostru? Cercetătorii spun că da

O aglomerare uriașă de materie întunecată, detectată de astrofiziceni în afara galaxiei Calea Lactee

Identificarea a 19 galaxii fără materie întunecată îi pune pe astronomi în dilemă

Mihaela Horchidan
Mihaela Horchidan
Mihaela și-a finalizat studiile la Facultatea de Jurnalism și Științele Comunicării din cadrul Universității din București, având experiență în presa online și radio. Curiozitatea, dorința de a afla cât mai multe și pasiunea pentru istorie, ştiinţă şi natură au condus-o către Descopera.ro citește mai mult
Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Finlanda s-a retras din Convenția de la Ottawa, care interzice minele antipersonal
Finlanda s-a retras din Convenția de la Ottawa, care interzice minele antipersonal
Casa Albă dezvăluie că Iranul ar putea crea o armă nucleară în doar „câteva săptămâni”
Casa Albă dezvăluie că Iranul ar putea crea o armă nucleară în doar „câteva săptămâni”
Racheta Starship de la SpaceX a explodat în timpul unui test de rutină la sol
Racheta Starship de la SpaceX a explodat în timpul unui test de rutină la sol
Istoria zborului: de la Frații Wright la avioanele supersonice. Cum au transformat oamenii visul zborului într-o realitate care a unit continentele
Istoria zborului: de la Frații Wright la avioanele supersonice. Cum au transformat oamenii visul zborului într-o realitate ...
O fosilă veche de 236 de milioane de ani dezvăluie cei mai vechi solzi cunoscuți ai fluturilor și moliilor
O fosilă veche de 236 de milioane de ani dezvăluie cei mai vechi solzi cunoscuți ai fluturilor și moliilor
Un sit funerar viking spectaculos a fost descoperit în Danemarca
Un sit funerar viking spectaculos a fost descoperit în Danemarca
Experimentul Philadelphia / Conspirații cu gen. Emil Străinu – joi, 19 iunie, de la 22:00, LIVE pe YouTube CANCAN
Experimentul Philadelphia / Conspirații cu gen. Emil Străinu – joi, 19 iunie, de la 22:00, LIVE pe YouTube CANCAN
Un nou studiu contrazice o veche teorie despre singurătate
Un nou studiu contrazice o veche teorie despre singurătate
Creierul nostru „vede” mâncarea diferit atunci când nu dormim suficient
Creierul nostru „vede” mâncarea diferit atunci când nu dormim suficient
Creierul emite o lumină secretă pe care cercetătorii încearcă să o descifreze
Creierul emite o lumină secretă pe care cercetătorii încearcă să o descifreze
Test de cultură generală. Ce culori văd pisicile?
Test de cultură generală. Ce culori văd pisicile?
Locul în care viața ar fi existat cândva pe planeta Marte
Locul în care viața ar fi existat cândva pe planeta Marte
Criza sănătății mintale în Europă: 1 din 3 oameni suferă în tăcere și nu primește tratament
Criza sănătății mintale în Europă: 1 din 3 oameni suferă în tăcere și nu primește tratament
Avertisment pentru angajații de la birouri: „Vom avea nevoie de mai puțini oameni”
Avertisment pentru angajații de la birouri: „Vom avea nevoie de mai puțini oameni”
Experimentul Philadelphia: Au reușit americanii să teleporteze un distrugător în toiul celui de-Al Doilea Război Mondial?
Experimentul Philadelphia: Au reușit americanii să teleporteze un distrugător în toiul celui de-Al Doilea Război Mondial?
Întâlnire între Kim Jong Un și Serghei Șoigu la Phenian
Întâlnire între Kim Jong Un și Serghei Șoigu la Phenian
Un mare explorator ar fi putut avea sclavi. Abolirea sclaviei în SUA s-a întâmplat cu mai puţin timp în urmă decât te-ai aştepta
Un mare explorator ar fi putut avea sclavi. Abolirea sclaviei în SUA s-a întâmplat cu mai puţin timp în urmă decât ...
Primul caz de variolă ovină confirmat în România
Primul caz de variolă ovină confirmat în România