Materia intunecata

La 380.000 de ani dupa Big Bang, temperatura Universului a scazut pana ce protonii si electronii s-au putut combina si au format atomii. Atunci Universul a devenit transparent, iar fondul cosmologic de radiatii este observat si in zilele noastre cu ajutorul telescopului WMAP. Apoi, atomii de hidrogen neutri au fost despartiti inca o data, de un mecanism ce avea sa reionizeze intregul Univers, un proces care s-a sfarsit abia dupa un miliard de ani.

Este probabil ca prima stea sa se fi format in perioada reionizarii, eliberand radiatii ultraviolete si ionizand atomii de hidrogen neutrii. Insa a mai aparut o teorie: materia intunecata a avut un rol in reionizarea Universului.

Materia intunecata este descoperita relativ recent. Dovedirea existentei ei este mai greu de realizat deoarece nu emite radiatii, aceasta fiind stabilita doar teoretic.

Exista teorii care spun ca expansiunea acelerata a Universului ar fi datorata materiei intunecate, bazate pe certitudinea prezentei „gaurilor negre”. S-a observat cum o gaura neagra a aruncat jeturi de energie, desi se stia ca gaurile negre doar aspira si nu refuleaza materia.(https://ro.wikipedia.org/)

O alta teorie se bazeaza pe abaterile gravitationale ce s-au detectat cu privire la miscarea galaxiilor, abateri altfel inexplicabile.

Expansiunea universului are loc cu o viteza mai mare decat s-au asteptat cercetatorii, aceasta fiind imprimata de o curioasa forta generata de vidul cosmic. Vidul cosmic, departe de a fi gol, constituie sediul unor nebanuite energii. Unii cercetatori spun ca in jurul gaurilor negre se ingramadeste materia intunecata.

Materia intunecata este constituita din particule numite axioni si neutrini sterili. Desi nu au fost detectate experimental, aceste date teoretice ne pot pregati pentru ce ar putea fi materia intunecata.

Existenta neutrinilor a fost dovedita teoretic in anul 1936. Prin acestia s-a putut explica abaterile de la legile de conservare a energiei. Mai tarziu, in 1954, a fost demonstrata existenta neutrinilor si experimental.

Neutrinii calatoresc prin Univers, insa nu interactioneaza cu materia. Primim in fiecare secunda de la Soare, zi si noapte, aproape zece miliarde de neutrini pe centimetru patrat. Corpul omenesc fiind strabatut in fiecare secunda de milioane de neutroni, care traverseaza cu usurinta si volumul planetei noastre, fara sa se abata de la drum.

Hubert Reeves spunea ca „neutrinii joaca un rol fundamental la nivelul structurii materiei. Domina comportamentul ultimelor varste stelare si nu este imposibil ca ei sa dirijeze expansiunea universului”.

Exista insa numeroase enigme legate de formarea Universului. La CERN se spera sa se descopere noi particule elementare si sa descifreze mecanismele petrecute imediat de dupa Big Bang, cu scopul crearii unor teorii plauzibile ale formarii universului si ale existentei si compozitiei materiei intunecate si a energiei intunecate.

Exista dovezi teoretice bazate pe radiatia de fond, despre existenta materiei si energiei intunecate, nedetectate inca. Astfel, s-a constatat ca fotonii din radiatia de fond sunt incetiniti la trecerea lor printre galaxii mai mult decat se calculase intitial, intarzierea datorandu-se indirect din miscarea obiectelor astronomice, in special a stelelor, galaxiilor si superclusterelor.

 

Ultimele descoperiri despre Univers sfideaza logica si modul nostru de a vedea lumea. Eram obisnuiti cu un Univers in care materia este predominanta, insa lucrurile sunt departe de a fi asa. Doar 4 – 5 % din Univers este alcatuit din materie, iar restul de 95 % nu prea stim ce este exact. Se presupune ca materia intunecata si energia intunecata ar face parte din procentul despre care nu stim mare lucru.

Numele de materie intunecata si energie intunecata subliniaza si mai mult misterul.

Aceasta stranie materie, materia intunecata, exista totusi si exercita si o atractie gravitationala. Materia intunecata permite galaxiilor sa se dezvolte si sa ramana impreuna.

Orice ar fi materia intunecata, probabil nu este constituita din nicio particula din cele descoperite pana acum in experimente. In viitor, oamenii de stiinta vor trebui sa descopere interactiunile slabe cu materia normala si sa studieze particulele materiei intunecate. Large Hadron Collider va raspunde, probabil, la o serie destul de lunga de intrebari …