Efectul AXION. Cercetătorii, pas uriaș către descoperirea materiei întunecate

Data: 23/06/2020 | Autor: .

Efectul AXION. Cercetătorii, pas uriaș către descoperirea materiei întunecate

Cercetătorii de la Xenon Collaboration mai fac un pas către descoperirea materiei întunecate ( dark matter). În timpul unui experiment făcut la detectorul Gran Sasso din Alpii Italieni, ei au detectat o particulă subatomică de materie întunecată, intitulată Axion, a cărei existență a fost demonstrată doar teoretic, încă din anii ‘70.

Teoria axionului a fost lansată în 1977 de fizicienii Roberto Peccei (University of California) și Helen Quinn (profesor la Stanford). Aceștia au demonstrat, științific, existența unei noi particule subatomice, exact cea pe care un alt cercetător, Frank Wilczek, avea să o numească axion.

Frank Wilczek de la MIT, laureat al premiului Nobel, este cel care a dat numele de ”axion” particulei, ideea venindu-i de la cutiile colorate de detergent dintr-un supermarket, acum patru decenii.

Teoreticienii și-au imaginat multe tipuri de axioni, unii fiind parte a materiei întunecate, alții fiind produși de reacțiile nucleare din interiorul Soarelui (așa-numiții axioni solari).

Recent, dovada existenței acesteia a fost detectată de specialiști. Cu ajutorul a 3,2 tone de xenon ultra-pur lichefiat, dintre care două tone au funcționat ca ”țintă” pentru interacțiunea dintre atomii de xenon și alte particule, cercetătorii de la Xenon Collaboration spun că primele date indică faptul că au dat de urmele axion-ului.

,,Este pentru prima oară când un astfel de experiment detectează un exces de activitate la o gamă joasă de energie ce corespunde cu ceea ce s-ar aștepta fizicienii, dacă axionii solari chiar există’’, afirmă experții.

Există un univers paralel? Descoperirea făcută de cercetătorii de la NASA

Dincolo de acest prim indiciu, specialiștii spun că mai au nevoie de teste, de experimente, în condițiile în care cercetările privind materia întunecată sunt încă în faza de pionierat.

”Nu este vorba de materia întunecată, dar descoperirea unei noi particule ar fi fenomenală”, spune Elena Aprile de la Columbia University, expertul care coordonează echipa Xenon Collaboration. Detectarea unui axion ar avea ”un impact major asupra înțelegerii fizicii fundamentale, dar și a fenomenelor astrofizicii”, a mai declarat expertul.

Misterul materiei întunecate

În astronomie și cosmologie, materia întunecată este în prezent un tip necunoscut de materie despre care se consideră că ar conține o mare parte din masa totală a universului.

Materia întunecată nu emite și nici nu absoarbe lumina sau radiațiile electromagnetice sau de altă natură, și deci nu poate fi observată direct cu telescoapele. Se estimează că materia întunecată constituie 83% din materia din univers și 23% din masa-energia sa. Existența ei încă nu a putut fi dovedită pe cale experimentală din cauză că ea nu emite radiații.

Există dovezi teoretice (stabilite de către cercetătorii Universității din Pittsburg, Pennsylvania, SUA, bazate pe radiația de fond – radiația reziduală de la explozia inițială Big Bang) despre existența materiei întunecate și a energiei întunecate, nedetectate încă.

Astfel, s-a constatat că fotonii din radiația de fond sunt încetiniți la trecerea lor printre galaxii mai mult decât se calculase inițial, întârzierea datorându-se trecerii prin materie întunecată. Prezența materiei întunecate mai este dedusă și indirect din mișcarea obiectelor astronomice, în special a stelelor, galaxiilor și roiurilor de galaxii („superclustere”) (conform lucrărilor lui Martin White).

De asemenea există teorii, bazate pe certitudinea prezenței „găurilor negre”, prin care se demonstrează existența materiei întunecate care este responsabilă de expansiunea accelerată a universului. Pentru prima oară, în vremurile noastre, s-a observat o gaură neagră care a fost surprinsă aruncând jeturi de energie, deși se știa că găurile negre doar aspiră, și nu refulează materia.

Alte teorii ale existenței materiei întunecate se bazează pe abaterile gravitaționale ce s-au detectat cu privire la mișcarea galaxiilor și roiurilor de galaxii în univers, abateri altfel inexplicabile.

Universul se află într-o permanentă expansiune care are loc cu o viteză mai mare decât s-au așteptat cercetătorii spațiului cosmic; această viteză este imprimată de o curioasă forță numită „de chintesență” și generată de vidul cosmic. Vidul cosmic, departe de a fi gol, constituie sediul unor nebănuite energii. În univers, în jurul găurilor negre se îngrămădește așa-numita materie întunecată, care este până acum indetectabilă, deși constituie 21 % din materia cosmică.

La începutul anului 2007 astronomii au întocmit o hartă tridimensională a materiei întunecate pe care sunt indicate și stelele și galaxiile. Studiul, publicat în revista Nature, aduce cele mai importante dovezi de până acum că răspândirea galaxiilor corespunde în bună măsură cu distribuția materiei întunecate. Explicația constă în faptul că materia întunecată atrage materia obișnuită (galaxii, stele, planete, gaze, radiații, în total 5 % din materia universului) prin intermediul câmpului gravitațional.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *

Acest sit folosește Akismet pentru a reduce spamul. Află cum sunt procesate datele comentariilor tale.