Razmislite o vsem, kar obstaja v vesolju. Velikanske vesoljske peči, kot je naše Sonce. Plinski velikani, poleg katerih bo naš planet le palček. Vrstice asteroidov dirkajo skozi prazen prostor. Oddaljene zvezde na tisoče svetlobnih let. Vse to je manj kot 5% mase vesolja. Kje je ostalo? To je še vedno skrivnost. Naše gigantsko vesolje bi se lahko oblikovalo s delci temne snovi, ki jih sploh nismo mogli opazovati. Znanstveniki skušajo dokazati svoj obstoj in z njimi obstoj "temnih zvezd".
Obstaja en element, ki lahko sestavlja kar 25% vesolja. Ne moremo je občutiti ali videti. Ne vpliva na svetlobo. Niti ne obsega gradnikov, ki smo jih navajeni - elektronov in protonov znotraj atomov, ki sestavljajo vso snov.
To je "temna materija", znanstveniki pa že desetletja poskušajo razumeti, kaj je to. Teoretična astrofizičarka Katherine Freese je ena tistih, ki lovi te skrivnostne opeke življenja. Pred tridesetimi leti je njena teorija o nevidnem lepilu, ki je pomagala oblikovati vesolje, pripeljala do gradnje podzemnih pospeševalcev delcev po vsej zemlji, kot so stroji v CERN-u. Kaj iščejo? Te delce imenujemo wimps (WIMP), po Freeseu pa bi lahko zvezde, narejene iz tega duhovitega materiala, pomagale kozmosu, da se je oblikoval pred milijardami let.
Wimps (šibko delujoči masivni delci) so veliki delci, ki ne vplivajo na elektromagnetne sile. Zaradi tega so "temne" - ne morejo jih opaziti z uporabo elektromagnetnih senzorjev, ki so jih ljudje uporabljali za raziskovanje vesolja v zadnjih sto letih.
Toda zahvaljujoč teoriji o super-simetriji - kar pomeni, da ima vsak znani delček ekvivalent "antimaterije" - v našem sedanjem atlasu delcev obstaja vrzel in WIMPS lahko to vrzel odlično zapolni. Vsepovsod so, vendar ne puščajo sledi, ker neradi posegajo po navadnih delcih okoli njih.
"No, če vzamemo vse predmete v vsakdanjem življenju - vaše telo, stol, na katerem sedi, zrak, ki ga diha, stene okoli nas, dodamo planete, dodamo zvezde - vse to je sestavljeno iz atomov, ki jih razumemo, ampak vsa ta atomska snov predstavlja le 5% našega vesolja - pet odstotkov! Zato je še 95%, ki jih moramo razumeti. In tu prihaja temna snov in temna energija. Ko skozi vas minevajo milijarde delcev - tega ne opazite, saj je šibka interakcija res šibka, ne zgodi se nič."
Promocijski video:
Kako najdete tisto, česar nimate videti?
„Dobra analogija temni snovi je veter. Ne vidimo ga, je neviden, in vendar smo prepričani, da obstaja, ker listje rumeni. Enako je s temno snovjo. Vidimo, da stvari potegne skupaj … je stvar, kar pomeni, da čuti težo. Skupaj se stiska in stvari potegne skupaj. Vemo, da obstaja iz tega razloga, vendar ne vemo, iz česa sestoji."
Če bičji obstajajo - in Freese je prepričan, da bi se morali - bi se morali pojaviti kmalu po velikem udaru.
Freese je to teorijo raziskoval s kolegi astrofiziki Paolom Gondolo z univerze v Utahu in Dougom Spoliarjem na švedski univerzi v Stockholmu. Iskali so prve "temne zvezde", ki so nastale v prvih dneh vesolja.
Kljub imenu so te starodavne zvezde zaslepile - živele so na uničenju temne snovi. In nekateri od njih bi lahko živeli v oddaljenih kotičkih Vesolja, sijoče sijoče.
"Temne zvezde so se začele z enako maso kot Sonce, vendar bi lahko postajale večje in večje, dokler niso postale množice milijonov soncev in milijarde krat svetlejše."
"Naslednji veliki teleskop, vesoljski teleskop James Webb, podaljšek slavnega vesoljskega teleskopa Hubble, bo lahko našel temne zvezde. S tem ne bomo le našli povsem nove vrste zvezd, kar je že samo po sebi presenetljivo, ampak bomo tudi dokazali, da živijo zunaj WIMP-jev. Tako bo težavo rešil sam."
In to bi lahko pomenilo konec za enega najtežjih izzivov sodobne znanosti. Znanstveniki poskušajo problem temne snovi rešiti že od tridesetih let prejšnjega stoletja, vendar so se namigi na njen obstoj pojavili že veliko pred tem.
"Ko so ljudje preučevali gibanje sonca in planete okrog njih, so spoznali, da se osrednji planeti premikajo precej hitro, a kolikor dlje od središča je gibanje počasnejše," pravi Freese.
"Torej so mislili, v redu. To so Newtonovi zakoni. Mi jih poznamo. To so zakoni narave, poglejmo večje strukture - galaksije in galaksije."
"Vendar to niso našli: ugotovili so, da se med premikanjem iz središča galaksije vse giblje z isto hitrostjo. Bilo je precej čudno."
Freese verjame, da so zvezde in planeti, ki jih vidimo na nočnem nebu, vrhunec dolge verige reakcij, ki so se začele s temi šibko delujočimi delci. In pravi, da vesolje brez delcev temne snovi ne bi moglo postati to, kar je. "Strukture, v katerih živimo, galaksije in galaksije, se ne bi mogle oblikovati, če temna snov ne bi oblikovala kozmičnega spleta, v katerem živimo."
"To je, najprej se je zbrala temna snov, nato pa so navadni atomi, nevtroni in protoni in tako naprej skupaj s temno snovjo tvorili protogalaksije, kar je povzročilo pojav galaksij, planetov in zvezd. Toda za začetek oblikovanja te strukture je potrebna temna snov."
ILYA KHEL