Új elmélet segítségével mutatnák ki a sötét anyagot

Két fizikus szerint új módon is meghatározhatjuk a sötét anyagot, ami a kimutatásban segítene.

A sötét anyag Univerzumban való jelenléte elfogadott ténynek számít, hiszen bár a Világegyetem mintegy egynegyedét kitevő masszát nem látjuk, annak gravitációs hatása egyértelműen jelen van, így azt tudjuk, hogy valaminek ott kell lennie. Két fizikus most egy új tanulmányban írja le, miként képzelhetjük el ezt az anyagot, ami idővel annak pontos kimutatásához is elvezethet.

Az amerikai páros a Kalifornia Egyetem közleménye szerint a spanyolországi Granadában megrendezett Planck 2019 konferencián mutatta be munkáját, amelyet hamarosan a különböző szaklapokban is közzétesznek majd. Az anyagban arról írnak, hogy a sötét anyag valójában nem WIMP-részecskékből (weakly interacting massive particle) áll, amelyet a kutatók évek óta hiába próbálnak kimutatni a különböző kísérletekben (ezzel pedig gyakorlatilag szinte teljesen kizárták az eredeti elmélet valóságalapját), hanem sötét fotonokból és egyéb részecskékből, amelyek a másik, az úgynevezett sötét elektromágnesességre épülő teória részét alkotják. A páros ez utóbbit egészíti ki a sötét mágneses monopólusok hozzáadásával, amelyek interakcióba léphetnek a sötét fotonokkal.

A mágneses monopólusok (vagyis az egypólusú mágnesek) létezését a kvantumfizika elmélete jósolja meg, ezeket azonban a természetben még nem tudtuk kimutatni. A szakemberek most azt vetik fel, hogy ezen sötét monopólusok interakcióba lépnek a sötét fotonokkal és sötét elektronokkal, pontosan ugyanúgy, ahogy az elmélet szerint ilyen interakció lehet jelen a monopólusok, valamint az elektronok és fotonok között. Amennyiben ez valóban így van, a sötét anyag kimutatása is lehetővé válhat, hiszen azt az Aharonov-Bohm effektus révén tudjuk, hogy a mágneses mező a körülötte mozgó elektronra ugyanúgy hatással van, annak ellenére, hogy az soha nem lép be magába a mezőbe. Az elektron fáziseltolódásának visszaigazolásával tehát a sötét monopólus létezését is kimutathatnánk, ami pedig egyértelművé tenné a sötét anyag jelenlétét.

Problémát jelent, hogy ez a változás még annál is kisebb, mint ami a gravitációs hullámok kimutatásához szükséges, de ennek kapcsán gyorsan leszögezték, hogy a LIGO-kísérlet első felvetésekor még nem állt rendelkezésre az ahhoz szükséges technológia, ez utóbbi ugyanis csak jóval később zárkózott fel az elméleti háttérhez. Ez egyben azt is jelzi, hogy évekre vagyunk még a konkrét kísérletektől, ez azonban idővel szintén elérkezhet.