A WMAP szonda kevesebb sötét anyagot mért a vártnál

A sötét anyag a világegyetemet alkotó anyag mintegy 22 százalékát adhatja. Mindeddig csak gravitációs hatása révén következtethettünk létezésére, ugyanis a földi detektorok máig nem mutattak ki egyetlen, a sötét anyagot felépítő részecskét sem. A különleges anyag problémakörét számos módon próbálják megfejteni a fizikusok, szinte havonta jelennek meg újabb és újabb elméletek a különböző szaklapokban. Egy most megjelent tanulmány szerint azért nem találjuk ezeket a részecskéket, mert talán nem is léteznek.

A sötét anyagot a galaxisok mozgására gyakorolt hatása alapján először Fritz Zwicky svájci csillagász mutatta ki még 1932-ben. Azóta két fő kérdést próbálnak megválaszolni a kutatók: mennyi van belőle, s miből áll? Az előbbire többek között a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás térbeli eloszlásának pontos kimérése adhat választ. A háttérsugárzás az ősrobbanást mintegy 380 ezer évvel követő időből származik: ekkor álltak elektronok pályára az atommagok körül. Az elektron befogásával energia szabadult fel, ami fény kisugárzásával távozott az atomból. Ez a kezdeti elektromágneses sugárzás érzékelhető ma a mikrohullámú tartományban a minden irányból érkező kozmikus háttérsugárzás formájában. A sugárzás ugyan a teljes égbolton megfigyelhető, ám erőssége helyről helyre változik. 2001 júniusában épp a háttérsugárzás vizsgálatára bocsátották fel az amerikai WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Prope) űrszondát.

A WMAP mérései alapvető fontosságúak a sötét anyag össz tömegének meghatározása tekintetében. A szonda azt méri, hogy mekkora a háttérsugárzás mértékének eltérése a különböző irányokban, vagyis mekkora a háttérsugárzás fluktuációja. Ez a fluktuáció nagymértékben függ a világegyetem összetételétől, a sötét anyag és a látható anyag arányától.Minél pontosabbak a WMAP mérései, annál pontosabban határozható meg ez az arányszám.

Tom Shanks és Utane Sawangwit (Durham University, Egyesült Királyság) a WMAP rádióméréseit vizsgálva arra lettek figyelmesek, hogy a WMAP rádiósugárzást mérő műszerének szögfelbontása rosszabb lehet az eddig gondoltnál, s a szonda a hivatalos 12 ívperc helyett az egy fokos szögtartományból érkező sugárzást is érzékeli. Ha a szögfelbontás kisebb az eddig gondoltnál, akkor a gravitációs hatásából adódóan kétségkívül létező sötét anyag és a látható anyag aránya eltérő lehet az eddig gondoltnál.

A két szakember távoli rádióforrásokat vizsgáltak annak érdekében, hogy kiderítsék, milyen irányban tolódik el ez az arányszám. A WMAP méréseit földi mérésekkel vetették egybe, s azt találták, hogy a sötét anyagból valószínűleg kevesebb lehet az eddig gondoltnál. Pontos arányszámot a kezdeti mérésekből még nem tudtak meghatározni. Vizsgálataik eredményéből a két kutató arra is felhívja a figyelmet, hogyha a korábban feltételezettnél valóban kevesebb sötét anyag található a világegyetemben, akkor talán nem is kell feltételeznünk különböző egzotikus részecskék létezését, s más magyarázatot kell keresni összetételére.

A kozmikus háttérsugárzás pontosabb vizsgálatát a szakemberek a 2009 májusában felbocsátott európai Planck szondától várják. Annak mérései eldönthetik, Shanks és Sawangwit teóriája megállja-e a helyét, s nem vontak-e le hibás következtetést a WMAP adataiból. A Planck első átfogó mérési eredményei 2012-re várhatóak.

Kapcsolódó cikkek: Sötét anyag a Napban? | Üstököszáport hoz a törpecsillag | A Neptunusz bekebelezhetett egy bolygót és ellopta annak holdját | Túl átlátszó univerzum? | Lefényképezett csillagbölcső