Temne snovi ne moremo videti ali zaznati z nobenim od naših instrumentov, kako torej vemo, da res obstaja?
Predstavljajte si, da je vesolje pita, vi pa ga boste narezali na okusne porcije, ki ustrezajo tem, kakšna so razmerja. Največji del kolača, 68 %, bi šlo za temno energijo, tisto skrivnostno silo, ki pospešuje širjenje vesolja. 27 % bi šlo v temno snov, skrivnostno snov, ki obdaja galaksije in deluje le z gravitacijo. Le 5 % te pite bi šlo za navadne normalne snovi, stvari, iz katerih so narejene zvezde, planeti, plin, prah in ljudje.
Temna snov je dobila to ime, ker se zdi, da na noben način ne sodeluje z običajno snovjo. Ne trči vanj in ne absorbira energije iz njega. Ne moremo ga videti ali zaznati z nobenim od naših instrumentov. Vemo samo, da je tam, ker lahko vidimo učinek njegove gravitacije.
Zdaj, morda boste rekli, če ne vemo, kaj je ta stvar, in je ne moremo zaznati. Kako vemo, da je dejansko tam? Ali ga verjetno ni, kot zmaji? Kako vemo, da temna snov dejansko obstaja, če pa nimamo pojma, kaj pravzaprav je?
Oh, tam je. Pravzaprav je skoraj vse, kar vemo, da obstaja. Temno snov je v tridesetih letih prejšnjega stoletja prvi teoretiziral Fritz Zwicky, da bi upošteval gibanje jat galaksij, vendar je sodobne izračune naredila Vera Rubin v 1960-ih in 70-ih letih. Izračunala je, da se galaksije vrtijo hitreje, kot bi morale. Tako hitro, da bi se morali raztrgati kot veselo kolo, ki vrže otroke.
Rubin si je predstavljal, da je vsaka galaksija obtičala v velikem haloju temne snovi, ki je zagotavljala gravitacijo, da je držala galaksijo skupaj. Toda te stvari ni bilo mogoče dejansko zaznati, zato so astronomi predlagali druge modele. Morda gravitacija ne deluje tako, kot mislimo, da deluje na velikih razdaljah.
Toda v zadnjih nekaj letih so astronomi vse boljši in boljši pri odkrivanju temne snovi, zgolj zaradi učinka njene gravitacije na pot, ki jo ubere svetloba, ko prečka vesolje. Ko svetloba potuje skozi območje temne snovi, se njena pot popači zaradi gravitacije. Namesto ravne črte se svetloba upogne naprej in nazaj, odvisno od tega, koliko temne snovi prehaja skozi.
In tukaj je neverjetni del. Astronomi lahko nato začrtajo področja temne snovi na nebu samo tako, da pogledajo popačenja v svetlobi, in nato delajo nazaj, da ugotovijo, koliko vmesne temne snovi bi moralo biti tam, da bi to povzročilo.
Veliki hadronski trkalnik. Zasluge: NY Times
Te tehnike so postale tako izpopolnjene, da so astronomi odkrili nenavadne situacije, ko so se galaksije in njihova temna snov ločili druga od druge. Ali galaksije temne snovi, ki nimajo dovolj plina, da bi tvorile zvezde. So le velikanske kapljice temne snovi. Astronomi celo uporabljajo temno snov kot gravitacijske leče za preučevanje bolj oddaljenih predmetov. Nimajo pojma, kaj je temna snov, vendar jo lahko še vedno uporabljajo kot teleskop.
Nikoli niso ujeli delca temne snovi in jih niso preučevali v laboratoriju. Ena od naslednjih nalog velikega hadronskega trkalnika bo poskus ustvarjanja delcev, ki ustrezajo značilnostim temne snovi, kot jo razumemo. Tudi če LHC dejansko ne ustvarja temne snovi, bo pomagal zožiti trenutne teorije in upajmo, da bo pomagal fizikom, da se osredotočijo na pravo naravo te skrivnosti.
Tako deluje znanost. Nekdo opazi nekaj nenavadnega, nato pa ljudje predlagajo teorije, ki bi to razložile. Teorija, ki najbolje ustreza resničnosti, velja za pravilno. Živimo v sodobnem svetu, kjer je bilo že sto let dokazanih toliko znanstvenih teorij: kalčki, gravitacija, evolucija itd. Toda s temno snovjo ste živi v času, ko je to skrivnost. In če bomo imeli srečo, bomo to rešili v življenju. Ali pa morda kljub vsemu ni temne snovi in se bomo naučili nekaj povsem novega o našem vesolju. Znanost, vse je odvisno od vas.
Kaj je po vašem mnenju temna snov? Povejte nam v spodnjih komentarjih.
Podcast (avdio): Prenesi (Trajanje: 4:46 — 4,4 MB)
naroči se: Apple Podcasti | RSS
Podcast (video): Prenesi (Trajanje: 5:09 — 60,1 MB)
naroči se: Apple Podcasti | RSS
