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
Formula 1 și-a redus amprenta de carbon cu 26%, anunță organizatorii
Formula 1 și-a redus amprenta de carbon cu 26%, anunță organizatorii
Primarul unui oraș turistic de pe coasta mediteraneeană vrea să interzică pantalonii scurți pe plajă
Primarul unui oraș turistic de pe coasta mediteraneeană vrea să interzică pantalonii scurți pe plajă
În urmă cu 108 ani avea loc cea mai mare bătălie de pe Frontul românesc din Primul Război Mondial: „Mărăşeşti fu mormântul iluziilor germane”
În urmă cu 108 ani avea loc cea mai mare bătălie de pe Frontul românesc din Primul Război Mondial: „Mărăşeşti ...
Un medicament obișnuit ar putea dubla eficacitatea chimioterapiei
Un medicament obișnuit ar putea dubla eficacitatea chimioterapiei
Ipoteza unui infarct în cazul lui Felix Baumgartner, exclusă după autopsie
Ipoteza unui infarct în cazul lui Felix Baumgartner, exclusă după autopsie
Ce s-a întâmplat în Parcul Național Yellowstone după reintroducerea lupilor?
Ce s-a întâmplat în Parcul Național Yellowstone după reintroducerea lupilor?
Unele plante din pădurea amazoniană nu mai absorb carbon. Cercetătorii, îngrijorați
Unele plante din pădurea amazoniană nu mai absorb carbon. Cercetătorii, îngrijorați
Top 5 cele mai frumoase sporturi de practicat vara aceasta (P)
Top 5 cele mai frumoase sporturi de practicat vara aceasta (P)
Moliilor nu le place să-și depună ouăle pe plantele care „țipă”. Iată de ce!
Moliilor nu le place să-și depună ouăle pe plantele care „țipă”. Iată de ce!
Ciprian Cherciu (EcoDrive) la „Podcast cu Prioritate” #79 by ProMotor. Despre Rabla 2025 și primul incident de hacking al sistemului FSD al unei Tesla la Chișinău
Ciprian Cherciu (EcoDrive) la „Podcast cu Prioritate” #79 by ProMotor. Despre Rabla 2025 și primul incident de hacking ...
Măcelarii neanderthalieni din peșteri diferite aveau specializări diferite
Măcelarii neanderthalieni din peșteri diferite aveau specializări diferite
Unii câini ar putea detecta mirosul bolii Parkinson
Unii câini ar putea detecta mirosul bolii Parkinson
Un studiu revoluționar dezvăluie că ADN-ul „inutil” ar ajuta la reglarea genelor
Un studiu revoluționar dezvăluie că ADN-ul „inutil” ar ajuta la reglarea genelor
Ce a însemnat Ozzy Osbourne pentru fanii săi? „A fost mai mult decât o legendă a rockului”
Ce a însemnat Ozzy Osbourne pentru fanii săi? „A fost mai mult decât o legendă a rockului”
Un înlocuitor de zahăr destinat diabeticilor ar avea efecte adverse cutremurătoare
Un înlocuitor de zahăr destinat diabeticilor ar avea efecte adverse cutremurătoare
Test de cultură generală. Ce sunt liniile create pe cer de avioane?
Test de cultură generală. Ce sunt liniile create pe cer de avioane?
Astronomii au confirmat ce produce comportamentul ciudat al stelei Betelgeuse
Astronomii au confirmat ce produce comportamentul ciudat al stelei Betelgeuse
Record de participanți la Electric Castle 2025: aproape 290.000 de oameni din 15 țări
Record de participanți la Electric Castle 2025: aproape 290.000 de oameni din 15 țări