Draga temna snov

31. oktober, 2017
prof. dr. Maruša Bradač

Preprosto povedano, si zelo čudna snov. Čeprav vemo, da imajo tvoji delci maso, ti ne reagirajo z vsakdanjimi objekti in potujejo skozi znano snov, ne da bi to opazili. Fiziki ti pravimo temna snov, čeprav bi bil boljši izraz nevidna. Ne zastiraš svetlobe, kot to počne temen oblak. Ampak vemo, da obstajaš. Ker imajo tvoji delci maso, jih lahko zaznamo preko gravitacijske sile.

Sama te poskušam uloviti že slabih dvajset let, ampak se nam fizikom in astrofizikom izmikaš. Ukvarjam se s trki ogromnih jat galaksij in vem, da imajo te jate temno snov. Merimo lahko njihovo maso in opazimo, da je tvoja skupna masa kar 80% mase jate. Vsaka od jat ima milijon-milijard-krat večjo maso od našega Sonca. S trki takšnih jat tako lahko merimo tvoje interakcije. Pred desetimi leti smo opazovali dve takšni jati, ki sta trčili s hitrostjo blizu 10 milijonov kilometrov na uro. Oblaka plina sta trčila, se zaradi trka upočasnila in se segrela na 70 milijonov stopinj. Kaj pa ti? Nič. Tiho si nadaljevala svojo pot. Brez trkov, brez interakcij. Od takrat smo odkrili še več takšnih jat in pri vseh (imamo jih več kot dvajset) ugotavljamo, da ne maraš navadne snovi, prav tako kot tudi ne maraš sama sebe. Kot kakšno asocialno bitje greš po mestu in se ne pogovarjaš z nikomer. Ne greš na kavo, ne ustaviš se niti da poduhaš rože. Vsi te vidimo, pozna te nihče. Kar 26 % materije in energije v celotnem vesolju zavzemaš.

Na Zemlji je tvoja gostota sicer majhna (10-27 kg/m3), vendar je tvoja skupna masa v naši galaksiji kar petkrat večja od mase navadne snovi v naši galaksiji. Kdaj nam boš razkrila svojo podobo? Zagotovo bi to bil velik dogodek, vreden Nobelove nagrade. Nobelovo nagrado bi si zaslužila že Fritz Zwicky in Vera Rubin, ki sta prva odkrila tvoj obstoj. A je bil prvi preveč neprijazen do svojih sodelavcev, druga pa ženska in daleč pred svojim časom. Tako Nobelova nagrada čaka na novo generacijo raziskovalcev. Verjetno prav tisto, ki sedaj guli srednješolske klopi ali sedeže fizikalnih predavalnic. In če je kdo, ki to bere, med njimi, Nobelova nagrada bo lahko prav njena ali njegova. Velika odkritja so pred nami!

Kje te bomo zaznali? Morda v pospeševalniku CERN, morda v eksperimentih v tunelih in rovih pod Zemljo, ki merijo tvoje trke z navadno snovjo, ali pa preko svetlobe iz vesolja? Na koncu bo verjetno odgovor prišel kar od vseh treh. Eksperimenti na Zemlji potrebujejo potrditev iz vesolja, da si novoodkriti delec res ti. In eksperimenti iz vesolja potrebujejo potrditve eksperimentov na Zemlji, ki nam pomagajo izmeriti tvoje lastnosti. Do takrat pa, draga moja temna snov, bomo pač poskušali vse, da končno odstremo tvojo tančico. Saj trenutno se večina Vesolja ne pogovarja z nami in to ni lepo. Vse najboljše in upam, da se kmalu kaj vidimo!

O avtorici

Maruša Bradač je diplomirala na FMF UL, zdaj pa je profesorica fizike na Univerzi Kalifornije v Davisu, kjer se ukvarja s preučevanjem temne snovi in prvih galaksij, ki so ustvarile Vesolje. Vodi mednarodno raziskovalno skupino, ki je l. 2016 odkrila najtemnejšo znano galaksijo, l. 2017 pa eno najstarejših galaksij MACS1423-z7p64. Njena najljubša orodja so teleskopi v Vesolju (Hubble in Spitzer) in na Zemlji (Keck na Havajih). Rada ima smučanje, deskanje in gorsko kolesarjenje, nadvse rada pa tudi opazuje bistro mladino, ki jo vznemirja svet.

marusa@physics.ucdavis.edu