Feltárult a sötét anyag titka?

A történet nyolcvan évre nyúlik vissza, amikorWolfgang Pau li osztrák származású tudós (fizikai Nobel-díjat kapott 1945-ben) a béta-bomlás során az energiaspektrumban mutatkozó hiányt egy töltés és nyugalmi tömeg nélküli részecskével magyarázta (nevét az ugyancsak Nobel-díjas Enrico Fermi ajánlotta: neutrínó, vagyis olaszul „kicsi neutron”).

Ez a részecske olyannyira észrevehetetlen, hogy naponta milliárdnyi hatol át békésen, következmények nélkül mindannyiunkon. Az elmúlt évtizedekben aztán a részecskekutatások során kiderült, hogy három családja létezik: elektron-, müonés tau neutrínó. 1998-ban pedig a CERN nemzetközi kutatóintézetben egy negyedik tulajdonságút is megneveztek, amelyet – mivel rá a gyenge nukleá ris erő sem hat, és nyom nélkül áthatolt a detektorokon – elneveztek sterilnek. Közben még egy, megdöbbentő felfedezést is tettek, azt, hogy a neutrínóknak mégiscsak van tömegük. Ez azonban oly kicsiny, hogy hét nagyságrenddel kisebb, mint az elektroné. A steril neutrínó felfedezése nemcsak azért volt meglepetés, mert a világ keletkezését leíró standard modellel nem egyezett, hanem mert az is kiderült, hogy a három fajta neutrínó egymásba is át tud alakulni.

Aztán 2001-ben útjára bocsátották a Wilkinson Mikrohullámú Anizotróp Szondát (WMAP), amelynek feladata adatok gyűjtése a Nagy Bumm, a nagy ősrobbanás utáni sugárzásban fellelhető kicsinyke fluktuációkról. A WMAP adatai alapján kiderült, valószínű, hogy a nagy robbanás után közvetlenül a neutrínóknak négy (vagy ki tudja, még hány, ma még ismeretlen) családja volt, és a negyedik a steril. A Chandra Röntgensugár Obszervatórium újabb feltevésekkel szolgált. Ha a steril neutrínók valóban léteznek, és elég nagy a tömegük, akkor röntgensugarakat kell kibocsátaniuk, miközben könnyebb neutrínókká alakulnak át.

Közben azonban előkerültek a sterilek létezését tagadó eredmények is. 2007-ben a MiniBooNe rövidítésű neutrínókísérletek alapján a fizikusok arra a következtetésre jutottak, hogy márpedig a sterilek nem léteznek. Igen ám, de egy másik helyen, a Los Alamos Nemzeti Laboratóriumban antineutrínókkal (a neutrínók antianyag párjával) végezték el a kísérleteket, és kiderült, hogy a vártnál nagyobb mértékben alakulnak át a müon-antineutrínók elektron-antineutrínókká. Egy, június végén tartott nemzetközi konferencia előadásán ezt azzal magyarázták, hogy a müon-antineutrínók először sterilekké alakulnak, mielőtt elektron-antineutrínók válnának belőlük. Vagyis – egy magyarázat szerint – az antineutrínók át tudnak változni neutrínókká, de tükörpárjuk nem, ami az anyag–antianyag szimmetriasérüléseivel magyarázható.

Ezek a felfedezések azért jelentősek, mert ha a steril neutrínó mégis létezik, és ha bármily kicsiny, de létező tömege is lehet, akkor talán rábukkanhatnak a kutatók a világegyetem mintegy 85 százalékát kitöltő, ismereteinkből hiányzó, titokzatos „sötét anyagra”.

Top cikkek
Érdemes elolvasni
Vélemény
NOL Piactér

Tisztelt Olvasó!

A nol.hu a továbbiakban archívumként működik, a tartalma nem frissül, és az egyes írások nem kommentelhetőek.

Mediaworks Hungary Zrt.