Kosár

A kosár jelenleg üres

Bejelentkezés &
Regisztráció

Jelenleg nincs belépve.

Válassza ki az oldal nyelvét

TERMÉKEINK

iPon FÓRUM

iPon Cikkek

A sötét anyag és az axionok

  • Dátum | 2015.02.05 12:01
  • Szerző | Jools
  • Csoport | EGYÉB

A Tejútrendszerben végzett megfigyelések alapján tudjuk, hogy minden köbméternyi űrön, még azon is, amely jelenleg körülvesz minket, minden pillanatban nagyjából 50 protonnyi tömegű anyag halad át. Ez az anyag azonban nem olyan, mint amilyenből mi magunk, vagy a környező tárgyak állnak. Egy különleges szubsztanciáról van szó, amely nem kerül kölcsönhatásba a látható anyaggal, nem veri vissza a fényt és nem ütközik bele a szilárd tárgyakba. A rejtélyes valamit sötét anyagnak nevezik a szakértők.

Mivel egy-egy piciny térrészben relatíve kevés sötét anyag van jelen, nagyon nehéz észlelni a jelenlétét. Ha azonban azt nézzük, hogy milyen hatalmas, normál anyagtól mentes űr vesz körül minket, amelynek viszont minden egyes köbméterében szintén ott van az a bizonyos 50 protonnyi sötét anyag, hamar összejön az a mennyiség, amely már komoly gravitációs befolyással rendelkezik. Jelenlegi ismereteink szerint a sötét anyag felelős a galaxisok és a galaxishalmazok normál anyagának egybentartásáért.

A sötét anyag tehát minden jel szerint nagyon fontos szerepet tölt be a világegyetem nagy struktúráinak fenntartásában, ennek ellenére nagyon keveset tudunk arról, hogy ezt milyen módon teszi. Szakmai körökben több különböző elmélet is létezik azzal kapcsolatban, hogy pontosan miből is áll a sötét anyag. A legerősebbnek tűnő jelöltnek jelenleg az úgynevezett WIMP-ek, vagyis a gyengén kölcsönható nagytömegű részecskék tűnnek, nem ezek jelentik ugyanakkor az egyetlen lehetséges magyarázatot a rejtélyes anyag mibenlétére. Akadnak olyan kutatók, akik szerint a sötét anyag másfajta nehéz részecskékből áll, és vannak olyanok is, akik szerint nem részecsketermészetű anyagról van szó.

Ilyen formájú lehet a Tejútrendszert összetartó sötét anyagból álló haló
Ilyen formájú lehet a Tejútrendszert összetartó sötét anyagból álló haló

Az axionoknak nevezett teoretikus részecskék létezését először az atommagokat egybentartó erős kölcsönhatás egyik problémájának megmagyarázására ötlötték ki, azóta azonban kiderült, hogy a feltételezett részecskék a sötét anyag alkotórészeiként is megállhatják a helyüket. A sötét anyaggal kapcsolatos modellek két érdekes elméleti irányvonalra oszthatók. Az egyik forró, a másik hideg anyagot képzel el, ami lényegileg annyit jelent, hogy a forró sötét anyag (HDM) részecskéi rendkívül gyorsak, és a fénysebesség egy tekintélyes töredékével száguldoznak ide-oda, míg hideg sötét anyag (CDM) esetén ennél jóval nyugalmasabb részecskékkel van dolgunk. Mivel a szakértők szerint a forró sötét anyag részecskéi elszöknének galaxisuk gravitációs vonzásától, valószínűbb, hogy az anyag hideg, és ezért képes szép, gömbölyű galaktikus halókat alkotva beburkolni és behálózni a csillagrendszereket.

A HDM és a CDM feltételezett részecskéi közt az egyetlen különbség ezek tömegében rejlik. Ha a sötét anyag alacsony tömegű részecskékből áll, ezek könnyen felgyorsulhatnak, és mivel az anyag nem nagyon kerül kölcsönhatásba más részecskékkel, nagyon nehéz lenne lelassítani ezeket. A CDM részecskéit ehhez képest nehezebb, kevésbé gyorsítható építőelemekként képzelik el a szakértők, ebbe a kategóriába esnek egyebek mellett a WIMP-ek is.

Az axionok érdekes köztes helyet foglalnak el a forró és a hideg elmélet határán. A feltevések szerint alacsony tömegűek, mivel azonban a világegyetem nagyon korai időszakában a gravitáció lelassította őket, úgy viselkednek, mint a CDM részecskéi, vagyis lassan mozognak, és képesek halókat képezni. Ha a sötét anyag axionokból állna, az azért is nagyon hír lenne, mert ez csak nagyon szűk tömeghatárok között lehetséges. Ha a részecskék ennél nehezebbek vagy könnyebbek lennének, gyökeresen másként viselkednének, mint amit a sötét anyaggal kapcsolatos közvetett megfigyelések sugallnak. Az sn1987a katalógusjelű szupernóva például jelentős energiákat veszített volna, ahogy robbanása során az axionok elhagyták az egykori csillagot, ami jelentősen eltérő neutrínóvillanást produkált volna, mint amit a földi megfigyelők észleltek.

SN1987a
SN1987a

A szűk tömeghatárok miatt az axionhipotézis viszonylag könnyen tesztelhető, hiszen kevés dolgot kell megvizsgálni, mielőtt beigazolódik vagy cáfolásra kerül a feltevés. (Az axionok létezése persze ez utóbbi esetben sem lenne kizárható, de annyit el lehetne mondani, hogy ezek nem a sötét anyag részecskéi.) Az axionok másik előnye tudományos szempontból, hogy elméletileg spontán módon olyan részecskékre bomlanak, amelyeket van esélyünk tesztelni. A szakértők szerint az axion ugyanis két fotonná bomlik, amelyek fény formájában detektálhatók. A folyamat ellentéte, két foton axionná történő egyesítése is elképzelhető módszer lehet a részecske létének igazolására, és ez megmagyarázhatná a fény keletkezésének egyik módját is.

Elméletileg tehát a távoli galaxisok halójában előfordulhat, hogy az axionok fotonokká bomlanak, és ezt egy kellően érzékeny távcsővel észlelhetnénk is, sajnos azonban ennyire precíz műszerek jelenleg még nem állnak a rendelkezésünkre. Az is problémás, hogy amennyiben sikerülne egy ilyen észlelést végrehajtani, még akkor sem tudnánk megállapítani, hogy a bomló részecske beleesik-e abba a tömegtartományba, amelyen a sötét anyagot felépítő axionnak belül kell maradnia. A megfelelő tömegű axionok észleléséhez tehát másfajta tesztekre van szükség. Szerencsére vannak erre alkalmas ötletek, és ezek közül több jelenleg is kipróbálás alatt áll.

Hozzászólások

Nem vagy bejelentkezve, a hozzászóláshoz regisztrálj vagy lépj be!

Eddigi hozzászólások:

  • 12.
    2015. 02. 19. 20:00
    Pontosan ! De azért jön valaki és jól megmondja nekünk, hogy hülyeség az egész. Ezért imádom olvasgatni a kommenteket.
  • 11.
    2015. 02. 16. 15:18
    Mert az emberek többsége egyagysejtes való világ szinten van, hogy baromira lesz.rja az univerzum kialakulása?

    Nem beszélve arról, hogy ez egy nettó hazugság, hogy semmire nem jó. Itt olyan mérőeszközök, szenzorok, IT háttér kifejlesztéséről van szó, ami csúcstechnika. Ez szépen leszivárog majd a civil szférába és te örömmel használod majd a kütyüidben, esetleg az életedet is megmenthetik.

    Sokan nem tudják, hogy a CERN részecskekutatás közben kifejlesztett technológiák új rákdiagnosztikai és kezelési eljárásokat eredményeztek. Már EU szerte is több központ is nyílt. Ez a tudás szó szerint életeket ment...
  • 10.
    2015. 02. 15. 14:42
    Nem semmit kerülgetnek, biztos bizonyították a létezését valahogy, vagy esetleg még próbálgatják, tehát valamit kerülgetnek.
    Az már más kérdés, hogy a jelenleg élő embereknek ez az információ teljesen haszontalan, max az űrkutatók örülhetnek maguknak, hogy felfedeztek valamit, aminek a közeljövőben se vesszük hasznát. De hát na, valakinek ezt is kell csinálni.
  • 9.
    2015. 02. 08. 16:57
    https://www.youtube.com/watch?v=-GBokk2FwsA

    60 percben erthetoen elmagyarazva.
  • 8.
    2015. 02. 08. 15:01
  • 7.
    2015. 02. 08. 04:04
    Asa, szinte már szégyellek pont neked írni ilyenekről, hiszen biztosan tudod, de a 'paradigmák', amikre Renhoek is utalgat, valós, nem légbőlkapott dolgok, s egyáltalán nem kioktató célzattal ajánlok neked a tudományfilozófia tanulmányozását, mert azon túl, hogy megismered (még jobban, ha eddig nem ismerted), még egy kis katarzisban is lehet részed ennek kapcsán!
  • 6.
    2015. 02. 08. 04:04
    Asa, szinte már szégyellek pont neked írni ilyenekről, hiszen biztosan tudod, de a 'paradigmák', amikre Renhoek is utalgat, valós, nem légbőlkapott dolgok, s egyáltalán nem kioktató célzattal ajánlom neked a tudományfilozófia tanulmányozását, mert azon túl, hogy megismered (még jobban, ha eddig nem ismerted), még egy kis katarzisban is lehet részed ennek kapcsán!
  • 5.
    2015. 02. 06. 22:51
    Vegyük a matematikát, mint modellező eszközt. Felállítasz egy modellt, ami bizonyítható matematikai módszerekkel.Ez a nagy eszköz pontosan arra való, hogy a modelleket és a számításokat való életben szereplő kísérletekkel igazolják.

    A modell alapján az lett volna az igazán izgalmas, ha nem találják meg a megjósolt Higgs bozont. Akkor borult volna minden... eddig viszont mindent sikerült kísérletben igazolni. A tudóstársadalom a tudomány jelenlegi állása szerint elfogadja az eredményeket és pont. Ezek nagy horderejű dolgok, pl a kvantumfizikánál, amikor egy korai elméletet sikerült egy kísérletben 17 tizedesjegy pontossággal igazolni. Ezeknek azóta is óriási haszna van a modern eszközökben, úgy ahogy az LHC-nek is.

    ...de a Standard modellben még rengeteg bizonytalanság és vita van, szóval van mit csinálniuk.
  • 4.
    2015. 02. 05. 21:09
    Eléggé beszédes cím.

    Arra vagyok kíváncsi, hogy a mainstream tudomány miért tekinti ezt a módszert hitelesnek, egy részecske igazolásában, nem arra, hogy a különböző szintű konteósok szerint ez a módszer miért nem jó.

    Ha úgy olvasod egy módszernek a kritikáját, hogy előtte nem ismerted meg azt a módszert, akkor azt magyaráznak be neked amit csak akarnak.
  • 3.
    2015. 02. 05. 21:05
    Lehet, hogy a nagy semmit kergetik őrült pénzeket felemésztve.
  • 2.
    2015. 02. 05. 20:52
    'Standard modell és problémái' kulcsszó.
  • 1.
    2015. 02. 05. 19:31
    Örülnék egy olyan irománynak (vagy bármilyen, a témával hobby szinten foglalkozó ember megértési szintjén levő anyagnak), ami elmagyarázza, hogy min alapul ez a bomlástermékből megállapítom, hogy mi volt a kiinduló anyag módi, mert mostanában szinte semmi más "bizonyíték" nem létezik egy részecskének az igazolására.

    Tudom, hogy ezeknek a létezését csak közvetve lehet bizonyítani, és közvetlenül képtelenség megfigyelni őket, csak annak a magyarázatára lennék kíváncsi, hogy miért veszik készpénznek a bomlástermékből, hogy ez meg az volt a kiinduló anyag.