Totožnost temné hmoty – tajemné látky, která tvoří čtvrtinu vesmíru – stále vědcům uniká, dokonce několik desetiletí poté, co byla poprvé její existence odhalena. Hlavními kandidáty na složení temné hmoty jsou hypotetické částice (slabě interagující těžké částice), nazvané WIMP (Weakly Interacting Massive Particle).
Už na srpen 2007 je naplánován start družice GLAST (Gamma-Ray Large Area Telescope), která má vědcům pomoci najít jasné důkazy, že temnou hmotu tvoří částice WIMP. Na projektu GLAST se podílí SLAC (Stanford Linear Accelerator Center, Menlo Park, California). SLAC je přes 3 km dlouhý lineární urychlovač patřící Stanford University California (v provozu je od roku 1962).
Gama záření - nejenergičtější forma světla (elektromagnetického spektra) – pochází z velkého množství záhadných zdrojů, jako jsou např. černé díry nebo explodující hvězdy. Ale podle některých současných teorií mohou také pocházet z částic WIMP. Vědci se domnívají, že částice WIMP mohou navzájem interagovat –anihilovat a při tom uvolňovat „spršku“ sekundárních částic, právě tak jako záření gama. Vědci doufají, že pomocí družice GLAST objeví tyto vysokoenergetické „podpisy“ temné hmoty v naší Galaxii. Pokud se jim to podaří, pak by tento objev mohl pomoci rozřešit jednu z největších astronomických záhad.
„Doufáme, že družice GLAST skutečně uvidí zvláštní anihilace temné hmoty,“ řekl Michael Peskin (SLAC). Ted Baltz (KIPAC - Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology) dodává: „GLAST má reálnou možnost položit základ k pochopení, z čeho jsou galaxie postaveny.“
Přestože temná hmota vykazuje mnohem slabší interakci než běžná látka, není rozložena ve vesmíru rovnoměrně. Měla by v galaxiích vytvářet jakési shluky. Pokud se temná hmota ve skutečnosti skládá z částic WIMP, pak by tyto shluky zvyšovaly šanci, že se částice WIMP setkávají a anihilují a při tom produkují trvalé proudy (streams) gama záření, zjistitelné družicí GLAST.
Gama záření, vzniklé tímto způsobem, se bude lišit od dalších gama záření, vytvořených četnými zdroji ve vesmíru. Teorie předpokládá, že anihilující částice WIMP budou produkovat gama záření specifických vlnových délek, odlišný od těch, které tvoří např. černé díry nebo explodující hvězdy.
Anihilující temná hmota by měla produkovat záření gama, které nedovoluje vzájemné ovlivňování s dalšími druhy záření. Toto záření by mělo přicházet k družici GLAST ne jako bodový zdroj, ale jako velká plocha na obloze - některé téměř dvakrát tak velké jako Měsíc v úplňku. A v neposlední řadě by tyto proudy gama záření měly být trvalejší a kontinuální, na rozdíl od krátkých explozí gama záblesků (gamma-ray bursts), které trvají pouze několik milisekund až několik minut.
Pokud vědci najdou signál se všemi těmito charakteristickými znaky, je velká šance, že našli zdroj anihilujících částic WIMP.
Současně probíhají ještě další experimenty s temnou hmotou v pozemských laboratořích. Pátrá se po kolizích částic WIMP v podzemních detektorech a probíhají pokusy vyrobit částice WIMP v LHC (Large Hadron Collider) v Cernu. Mnoho vědců věří, že existence částic WIMP by mohla být potvrzena během několika příštích let.
LHC (Large Hadron Collider) je největší částicový urychlovač. Byl postaven v prostorách výzkumných laboratoří evropské organizace pro nukleární výzkum CERN (Conseil Européen pour la recherche nucléaire) na okraji Ženevy (Švýcarsko). Provoz byl oficiálně zahájen 1. dubna 2004.
„Myslím si, že hodně lidí doufá v úspěch této věci,“ řekl Baltz. „Pokud GLAST nic neuvidí a LHC nic neuvidí, mnoho lidí bude překvapeno. Ale mýlili jsme se i dříve."
Zdroj:
www.physnews.com/showlink.php?id=85313
http://glast.gsfc.nasa.gov/
Diskuze:
