Leto 2018 je bilo za temno materijo veliko leto.
Kot običajno astronomi dejansko niso našli nobene stvari, ki je nevidna za vse naše teleskope, vendar zdi, da predstavljajo vsaj 80 odstotkov vesolja po masi.
Obstajala so poročila o orkanu temne snovi, vendar tega dejansko ne moremo videti. Odkrita je bila galaksija, za katero se zdi, da nima nobene temne snovi, kar bi se nenavadno izkazalo, da obstaja temna snov. Potem pa se je izkazalo, da ima galaksija navsezadnje lahko temno snov - obstoj temne materije dvomi za nekatere fizike. Več poskusov, ki naj bi neposredno zaznali temno snov na Zemlji, ni povzročilo ničesar.
Kje torej puščajo znanstvenike, da lovijo temno snov, ko se odpravimo v leto 2019? Precej optimističen, vse zadeve. Lov na temno snov pritiska naprej na vse fronte.
Od množičnih podzemnih detektorjev do ogromnih raziskav neba, tukaj so štirje glavni koraki pri lovu na temno snov, ki se ga bomo veselili v letu 2019.
LIGO se vrne prek spleta
Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO), ameriški detektor, ki je leta 2015 neposredno opazoval prve gravitacijske valove, bo začel svoj tretji opazovalni potek v začetku leta 2019 in zbral več podatkov kot kdaj koli prej po nizu nadgradenj svoje opreme.
Kaj torej počne detektor gravitacijskega vala v članku o temni snovi? Izkazalo se je, da obstaja veliko motečih možnosti za odkrivanje namigov temne snovi z uporabo gravitacijskih valovnih podatkov - čeprav nobena od njih še ni bila uresničena.
Raziskovalci v letu 2018 so predlagali, da če "temni foton" z zelo rahlo maso skriva nekje v vesolju, se lahko njegov signal pojavi v podatkih LIGO, kar povzroči zelo specifične nepravilnosti v podpisih gravitacijskih valov.
"Pokazujemo, da lahko tako zemeljski kot prihodnji vesoljski detektorji gravitacijskih valov omogočajo odkritje," so zapisali raziskovalci.
Z vrnitvijo LIGO v spletu je zbiranje dokazov za temno snov v gravitacijskih valovnih podatkih zelo živa možnost.
Fiziki bodo poskušali ugotoviti, ali se je MiniBooNE odrekel duhu nevtrina
Skozi leto 2018 so znanstveniki navdušeno kramljali o intrigantnih rezultatih eksperimenta v nacionalnem laboratoriju za pospeševanje Fermilab, imenovanega MiniBooNE, ki so predlagali prisotnost delcev, ki ne bi smeli obstajati. Najboljša razlaga do zdaj je, da je tam zunaj četrti, še neodkrit nevtrino, imenovan sterilni nevtrino, ki s preostalim vesoljem deluje manj kot njegovi drugi nevtrinski bratranci.
Nekateri raziskovalci menijo, da bi lahko bil sterilni nevtrino kandidatni delček za temno snov, in ko se leto 2018 bliža, fiziki krepijo svoje poglede na to anomalijo. Poiščite znanstvenike, ki na nove načine razmišljajo o teh podatkih in sterilnih nevtrinah na splošno v letu 2019.
Prva luč na velikem sinoptičnem anketnem teleskopu (LSST)
V Čilu gradijo teleskop, ki bo vsakih 15 sekund naredil podrobne slike obsežnih območij neba in vsake tri dni opravil celoten pregled neba. V desetih letih bo primerjal te slike med seboj znova in znova, da bi spremljal, kako se nebo premika in spreminja, kar bo zagotovilo najbolj poglobljen vir za razumevanje, kako temna snov potiska in vleče v kozmos.
Znanstveniki na splošno vedo, da temna snov oblikuje način, kako se galaksije in njihove zvezde premikajo in medsebojno delujejo. Cilj LSST je zapolniti to sliko in tako ponuditi izjemno podrobnost o delovanju kozmosa. To bi moralo astrofizikom ponuditi obilico podatkov o naravi temne snovi in o njeni vlogi v vesolju.
In leta 2019 bodo raziskovalci prvič odprli oko (2800 kilogramov) oko tega teleskopa in zavzeli svetlobo. Znanstvene operacije se začnejo leta 2022.
Tekma za izgradnjo detektorja nove generacije se bo segrela
Fiziki delcev že dolgo ugibajo, da je prvi neposreden znak temne snovi lahko iskra. Takole lahko deluje: Ko se temne snovi v zelo temnih prostorih trčijo z inertnimi snovmi, bi te snovi oddajale šibke delce svetlobe. Že desetletja so znanstveniki gradili detektorje po tem načelu, vendar doslej noben ni prinesel dokončnega rezultata.
Leta 2019 bodo znanstveniki na Kitajskem težko delali na platformi PandaX, ki ves dan in noč strmi v ksenon in išče utripanje. Ti znanstveniki pospešeno nadgrajujejo detektor, da bi lahko postavil 4-tonski (3,6 tone) ksenonski cilj, poročajo, da pričakujejo, da bodo večji del tega dela opravili v letih 2019 in 2020. Novi detektor se bo imenoval PandaX-xt.
Da ne bomo pretiravali, bodo raziskovalci v Južni Dakoti dokončali najpomembnejše faze gradnje na LUX-ZEPLIN, ki bodo v mestu Lead, Južna Dakota, našli skoraj 10 ton (9 ton) ksenona. Tako kot PandaX-xt projekt verjetno ne bo zaključen do leta 2020.
Italija bo nadaljevala tudi z nadgradnjo svojega detektorja, ki je bil ustrezno imenovan XENON, na 8-tonsko (7,2 tone) lestvice. Nadgradnja, imenovana XENON-nt, naj bi bila zaključena leta 2019.
Naslednja faza
Vedno je mogoče, da se bo nekje nek eksperiment pojavil nesporno, konkretnega dokaza, da določena vrsta delcev temne snovi resnično obstaja. Kratkoročno pa so fiziki na skoraj vseh področjih osredotočeni na uporabo preteklih lekcij za obveščanje večjih, boljših lovov na temno snov v prihodnosti. Se bo leta 2019 pojavila neupravičena ugotovitev temne snovi? To je morda nekoliko optimistično. Toda fiziki, ki zasledujejo ta cilj, se odpravljajo v novo leto in se lovijo z večjo natančnostjo in močjo kot kdaj koli prej.
