Από τι είναι φτιαγμένη η σκοτεινή ύλη;

«Η σκοτεινή ύλη μπορεί να αποτελείται από σωματίδια Μαχοράνα, μια κατηγορία σωματιδίων που έχει προβλεφθεί από την δεκαετία του 1930 αλλά δεν έχουν ακόμη εντοπιστεί», υποστηρίζουν οι θεωρητικοί φυσικοί από το πανεπιστήμιο Βαντερμπιλτ των ΗΠΑ, Ρόμπερτ Σέρερ και Τσου Μαν Χο.

Η ύπαρξη της σκοτεινής ύλης προτάθηκε για πρώτη φορά από τον Ελβετό αστρονόμο Φριτζ Σβίκι το 1933, για να εξηγήσει την ανωμαλία στην περιστροφή των γαλαξιών γύρω από το κέντρο τους, καθώς οι μετρήσεις έδειχναν πως τα αστέρια που ήταν μακριά από το γαλαξιακό κέντρο, είχαν ταχύτητες πολύ μεγαλύτερες από αυτές που μπορούσε να εξηγήσει η ορατή ποσότητα ύλης στον κάθε γαλαξία.

Βάσει μετρήσεων η επιστήμη καταλήγει ότι η σκοτεινή ύλη αποτελεί σχεδόν το 85% της ύλης του Σύμπαντος. Το μέγεθός της υπολογίζεται μέσω της αλληλεπίδρασης με την ορατή ύλη.

Οι δύο θεωρητικοί φυσικοί, εξετάζουν το ενδεχόμενο τα σωματίδια σκοτεινής ύλης να είναι φερμιόνια Μαχοράνα, μια μυστηριώδης κατηγορία σωματιδίων που ονομάστηκαν έτσι από τον Ιταλό φυσικό Ετόρε Μαχοράνα ο οποίος και τα πρότεινε λίγα χρόνια πριν εξαφανιστεί από προσώπου γης, το 1938, σε μια ιστορία που έχει προκαλέσει τη φαντασία πολλών ερευνητών.

Μια ιδιότητα αυτών των σωματιδίων είναι πως ενώ είναι ηλεκτρικά ουδέτερα, μπορούν να αποκτήσουν τις ηλεκτρομαγνητικές ιδιότητες ενός ανάπολου. Πρόκειται για ένα είδος μαγνητισμού, που προβλέφθηκε το 1958 από το σοβιετικό φυσικό Γιακοβ Ζελτοβιτς, και έχει παρατηρηθεί στους πυρήνες βαριών ατομικών στοιχείων όπως ισότοπα του καισίου.

Ενώ σωματίδια με κοινές ηλεκτρικές και μαγνητικές ιδιότητες αλληλεπιδρούν με ηλεκτρομαγνητικά πεδία ακόμη και όταν είναι ακίνητα, τα σωματίδια που φέρουν ανάπολα πεδία πρέπει να κινούνται, και μάλιστα όσο μεγαλύτερη η ταχύτητά τους, τόσο μεγαλύτερη και η αλληλεπίδραση μεταξύ τους.

Ως αποτέλεσμα, τα ανάπολα σωματίδια θα ήταν πολύ πιο ενεργά στα πρώιμα στάδια της εξέλιξης του Σύμπαντος, όταν αυτό ήταν ακόμη πολύ θερμό και κινητικό, και λιγότερο ενεργά αργότερα, όταν το Σύμπαν διαστελλόταν και κρύωνε.

Έτσι, τα σωματίδια που προτείνουν οι φυσικοί εξαυλώθηκαν κατά κύριο λόγο στις μεταξύ τους αλληλεπιδράσεις στο νεαρό Σύμπαν, και τα υπόλοιπα που απέμειναν από εκείνες τις συγκρούσεις αποτελούν τη σκοτεινή ύλη που βλέπουμε σήμερα. Επειδή η σκοτεινή ύλη κινείται σήμερα με πολύ μικρότερες ταχύτητες, τα σωματίδια αυτά δεν αλληλεπιδρούν πολύ με την υπόλοιπη ύλη, διαφεύγοντας μέχρι σήμερα τον απευθείας εντοπισμό τους.

Τμήμα ειδήσεων defencenet.gr