Článek
Přesněji řečeno, není přímo změřitelná, nepřímo snad ano. Tým americké Fermiho laboratoře u Chicaga koncem loňského roku oznámil, že ji našel.
Temná hmota je podle jedné teorie tvořena subatomovými částicemi, tzv. wimpy (z anglického weakly interacting massive particles, slabě interaktivní hmotné částice). Měly by mít „normální“ hmotnost jako atomová jádra, ale místo aby s jinými částicemi reagovaly, se od nich jen odrážejí. Jiná skupina vědců charakterizuje wimpy jako „běžnou“ hmotu, která ale jaksi nic neodráží. Dali jí jméno Machos (massive astrophysical compact halo objects – hmotné astrofyzikální kompaktní objekty typu halo – prstencovitého či kulovitého tvaru).
Hmotou Země tedy wimpy projdou beze změny či interakce, ale zanechají za sebou stopu „slabé síly“, jež je měřitelná.
Jak se loví wimpy
Šéf Fermilabu Pier Oddone byl natolik opatrný, že výsledky měření sám zpochybnil. „Naše výsledky napovídají tomu, že jde o temnou hmotu – ale stejně tak odpovídají možné chybě pozadí pokusu,“ řekl.
Lidé z Fermilabu detekovali wimpy – nebo to, co by mohly být – na kryogenních přístrojích (zaznamenávajících reakce hmoty za velmi nízkých teplot v rozmezí minus 150 až minus 238 stupňů Celsia) hluboko ve vytěženém dole v Minnesotě. Tam podvakrát zaznamenali slaboučké zvýšení teploty v detektorech z křemíku a germania. Stovky metrů do podzemí šli měřit právě proto, aby vyloučili, že zachycené tepelné stopy po částicích s onou „slabou silou“ budou stopami po průchodu jiných částic normální známé hmoty.
Pokus má být letos zopakován v izolovanějším místě, v hlubinném dole v Súdánu. „Jestli to, co jsme (v Minnesotě) dvakrát zachytili, byly opravdu částice tem -né hmoty, třikrát citlivější přístroje v podmínkách ještě omezenějšího vlivu pozadí by měly být schopny náš objev potvrdit,“ dodal Oddone.
Nemohli mlčet
„Temná hmota je to, co dělá vesmír zajímavým,“ poznamenal ke zprávě z Fermiho laboratoře britský astrofyzik Carlos Frenk. „Odpovídá za většinu gravitačních sil, jež mu dávají tvar. Máme o ní ale jen mlhavé představy.“
Potvrdit existenci temné hmoty je snem snad všech kosmologů a podle Frenka je bádání v tomto směru doslova „zaplaveno šep -tandou“. Snad proto Oddoneho tým spěchal s oznámením, i když bylo bez záruky. „Chápu, že nemohli jít spát, aniž by se o svou naději na objevitelské prvenství nepodělili,“ řekl britský vědec.
I když temná hmota stále ještě čeká na fyzikální důkaz své existence, astronomové se ji snaží zmapovat a určit její rozložení ve vesmíru. Letos v lednu „oblak“ této záhadné substance, obklopující naši galaxii, vymodelovali astronomové z Kalifornské univerzity v Los Angeles. Podle toho, co představili na kongresu Americké astronomické společnosti ve Washingtonu, má tvar ze stran stlačeného plážového míče. Došli k tomu výpočtem dráhy trpasličí galaxie Sagittarius, klouzající kolem naší Mléčné dráhy.
Splasklý plážový míč
„Temná hmota vidět není, ale protože je to hmota, působí na hvězdné struktury, na hvězdokupy a na trpasličí galaxie v naší blízkosti,“ vysvětlil David Lane. „Musíte tedy vypočítat dráhy hvězdokup a trpasličích galaxií a z toho odvodit, jak na jejich dráhy temná hmota působila.“ Lane s kolegy využil výsledky projektu 2MASS, mapování vesmíru dvojicí teleskopů, pracujících na třech infračervených vlnových frekvencích o délce kolem dvou mikrometrů, a podobného digitálního projektu Sloan. Identifikovali tak jednotlivé hvězdy galaxie Sagittarius, vytržené gravitačními silami temné hmoty z jejich dráhy.
Jenže výsledek neseděl. Očekávaný kulovitý tvar temné hmoty kolem Mléčné dráhy by se musel projevit trochu jinými změnami. Lane proto přišel s odvážným vysvětlením. Temná hmota nemá halovitý tvar, ale je deformovaná – v některých směrech je jí víc a v jiných méně. Nakonec mu vyšel tvar ze stran zmáčknutého míče tak, že nad a pod plochým diskem Mléčné dráhy je temné hmoty více. Ovšem proč právě do takového tvaru, to Lane vysvětlit nedokázal.
„Je to trochu záhada,“ připustil, „ale vychází to tak.“