Fény derülhet a sötét anyag titkaira

Az új elméletek a sötét anyag rejtélyes mivoltára próbálnak választ adni. Addig ugyanis, míg az nem keveredik és nem lép kölcsönhatásba a közönséges anyaggal, valamiféle titokzatos, eddig ismeretlen erő hatására kapcsolatba lép más sötét anyagok részecskéivel. Kutatók egy csoportja a Kaliforniai Műszaki Egyetemen azt vallja, hogy a sötét anyagnak lehet saját ereje, mely hasonlít az elektromágnesességhez - melyet a "sötét fotonok" közvetítenek. A kiterjedési területe ennek ez erőnek is nagy, hasonlóan az elektromágnesességhez. Sean Caroll, a Caltech fizikusa szerint ez az elmélet új ajtókat nyit egy eddig nem látott világba, ahol sötét sugárzás, sötét elektromos és mágneses mező uralkodik.

Ezek nem csak üres találgatások. "Ahogy a megfigyelések és a szimulációk idővel egyre kifinomultabbak lesznek, nagyon pontosan össze tudjuk hasonlítani a galaxisok keletkezésének modelljét, és azt, hogy jelenleg hogy néznek ki." - nyilatkozta Caroll. Jelenleg azonban eltéréseket tapasztalunk a kettő között. Ezek az eltérések lehetnek a pontatlan mérések miatt, vagy mert a kölcsönhatás nélküli sötét anyag elmélete nem helytálló, és tényleg létezhet a galaxisok alakját formáló, ismeretlen erő.


A sötét sugárzásról eddig is tudott a részecskefizika, de nem vette komolyan azt az ötletet, hogy ez formálhatja a sötét anyagot az univerzumban. Egy tanulmányban a Princetoni Tudományos Intézet és a New York-i Egyetem kutatóinak egy csoportja felvetette egy másik, új sötét erő létezésének a lehetőségét is, mely jóval kisebb és csak atomi szinten van jelen. Elméletüket alátámasztotta az, hogy a Nemzetközi Űrügynökség Integral Műholdja gamma sugarakat fogott, melyet galaxisunk közepéből sugárzott. Ezek a gamma sugarak az elektronok megsemmisüléséből keletkeznek, melyet az elektronok antirészecskéi, a pozitronok okoznak.

De honnan jönnek ezek a pozitronok? A Harvard Egyetem csillagásza, Douglas Finkbeiner szerint, a szupernóvák létrehoznak pozitronokat, de közel sem ennyit. A megfeleő körülmények között a sötét anyag beleillik a képbe. Az újszerű sötét energia segítségével a kölcsönhatásba levő részecskék mozgási energiájukat pozitron-elektron párok létrehozására változtatják. De a PAMELA műhold - mely az antianyag kimutatását segíti - mégtöbb pozitron jelenlétét igazolta, ezzel elbizonytalanítva a feltevést. Így Finkbeiner és kollégái a PAMELA átlal mért eredmények segítségével tökéletesítik elméletüket. Ebben van segítségükre az FGST (Fermi Gamma-ray Telescope) is a gamma sugárzások vizsgálatában olyan területeken, ahol a sötét anyag felhalmozódik.

Finkbeiner elismeri, hogy az efféle elméletek sokszor elbuknak. "Feltevéseink túlnyomó többsége téves, így erre minél gyorsabban rá kell jönni, hogy utána megvizsgáljuk a következő feltevést." - nyilatkozta. Bármi is bizonyul a jó megoldásnak, és bármennyire bonyolultan tudják leírni az univerzum működését, a sötét anyag talán mégsem lesz zsákutca.