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
Vacanțe regale, de la Balmoral la Sinaia. Unde își petreceau verile regii și reginele Europei?
Vacanțe regale, de la Balmoral la Sinaia. Unde își petreceau verile regii și reginele Europei?
Premieră absolută în medicina regenerativă: Ce au reușit să facă cercetătorii?
Premieră absolută în medicina regenerativă: Ce au reușit să facă cercetătorii?
DR. MARIA PĂUNEL, despre DIETA PERFECTĂ și REGULA CELOR CINCI ORE: „Hidratarea e cuvântul magic!”
DR. MARIA PĂUNEL, despre DIETA PERFECTĂ și REGULA CELOR CINCI ORE: „Hidratarea e cuvântul magic!”
În mod misterios, Oceanul Antarctic devine mai sărat
În mod misterios, Oceanul Antarctic devine mai sărat
Descoperiri arheologice „excepționale” și „unice pentru România”, anunțate de Muzeul Național de Istorie
Descoperiri arheologice „excepționale” și „unice pentru România”, anunțate de Muzeul Național de Istorie
Descoperirea care ar putea rescrie evoluția. Ce au aflat cercetătorii despre anemonele de mare?
Descoperirea care ar putea rescrie evoluția. Ce au aflat cercetătorii despre anemonele de mare?
Ce au în comun oamenii care susțin că au trăit experiențe extracorporale?
Ce au în comun oamenii care susțin că au trăit experiențe extracorporale?
Progres major în medicină: Terapia genică a redat auzul unor pacienți surzi
Progres major în medicină: Terapia genică a redat auzul unor pacienți surzi
Pentru prima dată, un studiu arată că creierul produce noi neuroni și la bătrânețe
Pentru prima dată, un studiu arată că creierul produce noi neuroni și la bătrânețe
Test de cultură generală. Cine a inventat înghețata?
Test de cultură generală. Cine a inventat înghețata?
Ce au observat sateliții meteorologici ai Pământului pe planeta Venus?
Ce au observat sateliții meteorologici ai Pământului pe planeta Venus?
Cea mai mare relație comercială bilaterală din lume, sub amenințarea tarifelor lui Trump
Cea mai mare relație comercială bilaterală din lume, sub amenințarea tarifelor lui Trump
Serviciile franceze de informații acuză China că a sabotat vânzările avioanelor Rafale
Serviciile franceze de informații acuză China că a sabotat vânzările avioanelor Rafale
Măsuri speciale anunțate de Ministerul Sănătății pentru valul de căldură
Măsuri speciale anunțate de Ministerul Sănătății pentru valul de căldură
Pedeapsa cruntă pe care a primit-o autorul „Utopiei” după ce l-a înfruntat pe regele Henric al VIII-lea
Pedeapsa cruntă pe care a primit-o autorul „Utopiei” după ce l-a înfruntat pe regele Henric al VIII-lea
Ce măsuri au fost luate în București pe timp de caniculă?
Ce măsuri au fost luate în București pe timp de caniculă?
Cum vor marile studiouri de film să aducă din nou oamenii în cinematografe?
Cum vor marile studiouri de film să aducă din nou oamenii în cinematografe?
NATO speră la „flexibilitate” din partea SUA: „Trebuie să ne asigurăm, de asemenea, că Ucraina poate merge mai departe”
NATO speră la „flexibilitate” din partea SUA: „Trebuie să ne asigurăm, de asemenea, că Ucraina poate merge mai departe”