Všetko čo môžeme vidieť a chytiť vrátane mesiacov, planét a hviezd, tvorí normálna hmota. Okrem toho však existuje aj temná hmota, ktorá predstavuje až 84% všetkej hmoty vo vesmíre.
Vedci o tejto záhadnej hmote veľa nevedia, len to, že existuje. Nový výskum vedcov z University of Adelaide by však ponúka ďalšie stopy, ktoré by nám mohli pomôcť odhaliť jednu z najväčších záhad vesmíru.
“Existencia temnej hmoty sa pevne zakladá na tom, ako svojou gravitáciou ovplyvňuje všetko okolo seba. Jej povaha však uniká aj tým najlepším fyzikom na svete,” tvrdí profesor Anthony Thomas, jeden z autorov výskumu.
Riešením najväčšej záhady kozmu môže byť podľa autorov štúdie “temný fotón”, teoretická masívna častica, ktorá by mohla slúžiť ako portál medzi “temnou” sférou častíc a normálnou hmotou. Temný fotón je vo svojej podstate veľmi podobným prenášačom sily ako normálny fotón. Táto hypotetická častica sa ale viaže s temnou hmotou.
Temná hmota nedáva vedcom veľa možností, ako by ju mohli skúmať. Nereaguje s ničím čo poznáme, testovanie existujúcich teórií je teda jedinou možnosťou, ako sa môžu vedci dopátrať k novým stopám, ktoré by nakoniec odhalili, čo sa ukrýva za touto tajomnou látkou. Temné fotóny sa inak nazývajú aj skryté fotóny. Vo vedeckej komunite patrí hypotéza o temných fotónoch medzi tie obľúbenejšie, pretože ako jedna z mála si nevyžaduje drastickú zmenu v chápaní nášho vesmíru.
Môžu byť temné fotóny skutočné?
Vedci používajú na popísanie fungovania vesmíru takzvaný Lambda-CDM model, ktorý sa inak prezýva aj štandardný model kozmológie. Ide o najjednoduchší model, ktorý dostatočne presne popisuje s rôznymi pozorovaniami, ktoré nám hovoria viac o evolúcii vesmíru. Štandardný kozmologický model nám opisuje vznik kozmického mikrovlnného pozadia, obrovské štruktúry galaxií, alebo množstvo vodíka, hélia a lítia, ktoré vo vesmíre nachádzame.
Čo sa týka temnej hmoty, existuje množstvo hypotéz, ktoré nám naznačujú povahu tejto exotickej látky. Podľa niektorých môže byť temná hmota staršia ako celý vesmír. Iné zas naznačujú, že temná hmota existuje vo vyšších dimenziách, než dokážeme vnímať. Podľa najdivokejších teórií môže byť temná hmota gravitačnou silou normálnej hmoty, ktorá ale existuje v paralelnom vesmíre.
Problém je, že ani jedna z hypotéz sa momentálne nedá uspokojivo dokázať. Ak by sa vedci rozhodli vnímať jednu z hypotéz ako pravdivú, potom by museli zahodiť veľké množstvo toho, čo štandardný kozmologický model predpokladá správne. Ani správnosť modelu Lambda-CDM však nie je vytesaná v kameni.
Hypotéza temných fotónov by mohla vedcom poskytnúť elegantné riešenie záhady temnej hmoty. Na to, aby platila, sa nevyžaduje úplné prekopanie štandardného kozmologického modelu, no len jeho mierna úprava.
V rámci štúdie vedci skúšali hypotézu temných fotónov overiť procesom, ktorý sa používa na skúmanie vnútrajška hadrónov v urýchľovačoch častíc pomocou elektrónov, muónov a neutrín. Výsledky tohto experimentu naznačujú, že hypotéza temných fotónov by mohla poskytnúť vysvetlenie jednej z najväčších záhad vesmíru. Samozrejme, že ide len o prvotné výsledky. Vedci budú musieť vykonať ešte radu ďalších experimentov, aby zistili, či sa táto hypotéza dokáže udržať.
