Lov na temnú hmotu naďalej pokračuje a vedci majú v rukách nový experiment, ktorý získali vďaka CERNu. Ako informuje UniverseToday, detektor CAST-CAPP je navrhnutý tak, aby dokázal detegovať častice potenciálne tvoriace temnú hmotu – teória o jej podstate sa tak konečne podrobí kľúčovému testu.

Očakávajú novú časticu

Podstata temnej hmoty, ktorá tvorí takmer tretinu všetkej hmoty vesmíru, zatiaľ ostáva neobjasnená. Keďže s okolím neinteraguje prostredníctvom elektromagnetického poľa, nedokážeme sa na ňu priamo pozrieť a bližšie ju skúmať. Jedným z možných vysvetlení je, že temnú hmotu tvoria axióny – hypotetické častice, ktoré vedci vytvorili pre vysvetlenie nedostatkov štandardného modelu.

Ak tieto častice skutočne existujú, práve zariadenie CAST-CAPP, ktoré vedci bližšie popisujú v štúdii zverejnenej v žurnále Nature Communications, ich môže objaviť. CAST je obrovskou kovovou trubicou s helioskopom a množstvom svetelných snímačov. CAST sa mal pôvodne dívať na Slnko a snažiť sa objaviť axióny, ktoré z neho prichádzajú. To sa ale nepodarilo a vedci tento experiment vylepšili.

J. Wang, S. Bose/CfA

Modifikácie CAPP umožnili magnetu, z ktorého sa helioskop skladá, hľadať axióny aj v hale obklopujúcom Mliečnu cestu. Takýmto spôsobom zatiaľ vedci axióny nehľadali a keďže zatiaľ ani nie je istá frekvencia potenciálnych axiónov, musia monitorovať široké spektrum rôznych frekvencií a eliminovať tie rušivé, ktoré ľudstvo na Zemi produkuje.

Teória bez potvrdenia

V silnom magnetickom poli tohto zariadenia by sa mali axióny premeniť na fotóny, pričom rezonátor helioskopu slúži na identifikáciu frekvencie týchto fotónov, píše CERN. Tento rezonátor je možné naladiť na frekvencie od 4,774 do 5,434 GHz, teda pre axióny medzi 19,74 a 22,47 mikroelektrónvoltmi.

kjpargeter/freepik

Bohužiaľ sa ani po intenzívnom bádaní naďalej nepodarilo žiadne axióny detegovať, čo však nutne ich existenciu nevylučuje. Jedná sa o časticu, ktorá je zatiaľ len hypotetická a ak aj existuje, jej presné vlastnosti nie sú známe. A ak nie sú známe presné vlastnosti niečoho, je veľmi ťažké to hľadať.

Napriek doterajším neúspechom nie je zariadenie CAST-CAPP ani zďaleka na svojom konci a má pred sebou ešte množstvo práce. Ak sa predsa len nepodarí potvrdiť existenciu axiónov takýmto spôsobom, prídu ešte väčšie komplikácie. Buď je temná hmota tvorená čímsi úplne iným alebo vôbec neexistuje – doteraz sa nie všetci na jej existencii zhodujú a nie je vylúčené, že sa jedná len o chybu našich modelov.