Vedci opäť podnikli významné kroky v pátraní po záhadnej temnej hmote, ktorá predstavuje väčšinu hmoty vesmíru. Tentoraz sa spoliehali na mimoriadne citlivý experiment LUX-ZEPLIN, ktorý by podľa nich mohol zaznamenať slabo interagujúce hmotné častice (WIMP) – dlhoročného kandidáta na temnú hmotu.

Napriek tomu, že citlivosť tohto detektora je päťnásobne vyššia ako pri predchádzajúcich pokusoch, výsledky sú opäť negatívne. Žiadne WIMP neboli objavené. Na tému upozornil portál Science.

Prečo sú WIMP také dôležité?

Teória WIMP častíc sa zrodila v 80. rokoch minulého storočia a predpokladá, že temná hmota, ktorá tvorí väčšinu hmoty vesmíru, pozostáva z častíc s hmotnosťou 10 až 1000-násobne väčšou než má protón. Tieto častice by mali interagovať s bežnou hmotou prostredníctvom slabej jadrovej sily, hoci táto interakcia je extrémne zriedkavá.

UC Riverside

Experiment LUX-ZEPLIN, umiestnený hlboko pod zemou v Južnej Dakote, bol navrhnutý na detekciu týchto častíc pomocou nádrže s ťažkým kvapalným xenónom. V prípade, že by častica WIMP narazila do jadra xenónu, vytvorila by detekovateľné svetelné a elektrické signály. Napriek 280 dňom meraní však vedci nezaznamenali žiadne známky týchto interakcií.

Nie je všetkému koniec

Aj keď to pre niektorých môže byť obrovské sklamanie, vedci zdôrazňujú, že negatívny výsledok nie je koniec celého príbehu. Citlivosť detektora sa výrazne zlepšila a stanovila nové hranice pre to, aké slabé interakcie môžu byť medzi WIMP časticami a bežnou hmotou. Experiment bude s cieľom zhromaždiť ešte viac dát pokračovať až do roku 2028.

Zarija Lukic/Lawrence Berkeley National Laboratory

Niektorí vedci začínajú uvažovať nad alternatívnymi vysvetleniami temnej hmoty, ako napríklad možnosťou existencie „temného sektora“ častíc, ktoré by mohli interagovať medzi sebou spôsobom, ktorý ešte nepoznáme.

Napriek tomu nádej na objav WIMP častíc ešte nezanikla. Tento nový prístup by mohol poskytnúť iné vysvetlenie pre temnú hmotu, ktorá zostáva jedným z najväčších neobjasnených tajomstiev vesmíru.

Príde nový detektor?

Hoci experiment LUX-ZEPLIN má stále vedúce postavenie v globálnom úsilí o detekciu WIMP častíc, stále viac sa diskutuje aj o vytvorení ešte pokročilejšieho detektora, ktorý by obsahoval desiatky ton kvapalného xenónu a mohol by dosiahnuť takzvanú „neutrínovú hmlu“.

V tejto fáze by bolo ťažké rozlíšiť WIMP častice od bežných neutrín, čo predstavuje ďalšiu výzvu pre budúce experimenty. Hoci náklady na takýto projekt zatiaľ nie sú známe, mnohí vedci veria, že by sa mal uskutočniť, aby sme konečne odhalili tajomstvo tmavej hmoty.

Aj keď posledné hľadanie WIMP častíc neprinieslo očakávané výsledky, významne posunulo naše chápanie tejto problematiky a zúžilo možnosti. Pátranie pokračuje a vedci dúfajú, že tieto nepolapiteľné častice sa nakoniec podarí objaviť.

Čítajte viac z kategórie: Novinky