Naučnici "love" jednu od najvećih tajni svemira: U timu i fizičar iz Hrvatske

Naučnici "love" jednu od najvećih tajni svemira: U timu i fizičar iz Hrvatske

Tamna materija čini veliki dio materije u svemiru, a naučnici decenijama pokušavaju da otkriju od čega je zapravo sastavljena.

Tamna materija čini veliki dio materije u svemiru, a naučnici decenijama pokušavaju da otkriju od čega je zapravo sastavljena. Novi rad međunarodnog tima fizičara sada pokazuje da bi odgovor mogli pomoći da pronađu materijali koji do sada nisu bili među uobičajenim kandidatima za detektore. Među autorima istraživanja je i fizičar Dino Novko s Instituta za fiziku u Zagrebu, a rad je početkom septembra objavljen u uglednom naučnom časopisu "Physical Review Letters". Pored Novka, istraživanje potpisuju Jonit Hohberg (Yonit Hochberg), Rotem Ovadija (Rotem Ovadia) i Antonio Politano (Antonio Politano). Problem koji fizičari decenijama pokušavaju da riješe Tamnu materiju nije moguće direktno vidjeti jer ne emituje niti reflektuje svjetlost. Njeno postojanje, međutim, naučnici zaključuju na osnovu gravitacionih efekata koje ima na galaksije i druge strukture u svemiru. Uprkos brojnim eksperimentima, čestica tamne materije još nije direktno otkrivena. Poseban problem predstavlja potraga za veoma laganom tamnom materijom, čije bi čestice prilikom prolaska kroz detektor predavale izuzetno male količine energije. Upravo tu bi novi pristup mogao biti značajan. Tri neobična materijala Autori su istraživali mogućnost korištenja tri materijala - titanijum-diselenida (TiSe₂), stroncijum-rutenata (Sr₂RuO₄) i dijamanta dopiranog tako da u njegovoj strukturi nedostaje dio elektrona. Njihova prednost krije se u načinu na koji se elektroni kolektivno ponašaju unutar materijala. U njima se mogu pojaviti niskoenergetske pobude, uključujući plazmone, odnosno kolektivne oscilacije elektrona. Upravo bi one mogle omogućiti materijalu da reaguje na veoma male količine energije koje bi mu eventualno predala čestica tamne materije. Osjetljivost bi mogla biti veća za nekoliko redova veličine Proračuni istraživača pokazuju da bi detektori napravljeni od ovih materijala u određenim dijelovima prostora mogućih osobina tamne materije mogli nadmašiti dosadašnje prijedloge za nekoliko redova veličine. To se odnosi i na raspršenje tamne materije na elektronima i na njenu apsorpciju. Još jedna osobina mogla bi biti posebno važna. Odgovor ovih materijala zavisi od smjera, što otvara mogućnost takozvane usmjerene detekcije. Takva sposobnost mogla bi pomoći naučnicima da potencijalni signal tamne materije razlikuju od drugih procesa i pozadinske buke koju detektor registruje. Tamna materija ipak nije pronađena Rezultati ne znače da je jedna od najvećih misterija moderne fizike riješena. Istraživači nisu detektovali česticu tamne materije niti je napravljen uređaj koji je već može registrovati. Rad pokazuje da bi navedeni materijali, prema teorijskim proračunima, mogli biti izuzetno pogodni za novu generaciju eksperimenata. Sami autori navode da rezultati predstavljaju motivaciju za projektovanje i izradu budućih uređaja koji bi ovu mogućnost trebalo da testiraju. Ako se njihove projekcije potvrde u stvarnim eksperimentima, naučnici bi mogli dobiti pristup dijelu prostora mogućih čestica tamne materije koji je sada veoma teško istražiti.