Mørk materie - der er en voksende følelse af, at vi kommer tættere på at finde ud af, hvad denne undvigende ting er. I det mindste kører vi et antal eksperimenter, der synes (af teoretiske grunde) at have kapacitet til at identificere det - og hvis de ikke gør det ... ja, måske er det tid til en ny overvejelse af hele boldspilet.
Der er to tvivlsomt helt separate krav til mørk materie for at give mening om vores nuværende datasæt og vores teoretiske skema for universet. For det første kræver kosmologiens standardmodel (Lambda-Cold Dark Matter), at 96% af universet er sammensat af ting af en ukendt art, som ikke direkte kan overholdes.
Cirka to tredjedele af dette ukendte ting kan muligvis ikke være stof, da det tilsyneladende vokser, når universet vokser - så vi kalder det mørk energi. Den resterende komponent kalder vi mørkt stof, da det repræsenterer en komponent af den mørke side, der er i stand til at generere tyngdekraft. Men det handler om det. I denne sammenhæng påberås mørkt stof for at afbalancere matematikken - inden for et sæt formler, som allerede er anstrengende troværdighed ved at fortælle os, at 96% af universet er usynlige og ikke kan påvises. Så hvis det var alt, hvad der var for at argumentere for mørke stoffer, ville du være retfærdiggjort, hvis du føler dig lidt skeptisk.
Men det andet krav til mørkt stof er meget mere funderet i lydobservation og konventionel fysik. Galakser - og den måde hvorpå galakser klynger sig sammen og dynamisk interagerer - giver ikke mening, hvis de kun er sammensat af de synlige og andre kendte typer stof, der ligger i dem. Mælkevejen selv roterer på en måde, der ville resultere i, at meget af den flyver fra hinanden, hvis der ikke var yderligere usynlig stof, der genererer yderligere tyngdekraftsattraktion. Så der er sunde grunde til at tro, at der virkelig kunne være noget andet derude.
Der har været en nylig kuffuffle om mørkt stof i dværg galakser - selvom det stort set handler om, hvorvidt mørke stoffer partikler klumper sig sammen i midten eller om de er energiske partikler, der suser rundt i hele galaksen. Tilsyneladende passer dataene bedre til det sidstnævnte scenarie, som udfordrer den fremherskende opfattelse af, at mørk stof er 'kold' og tilbøjelig til at klumpe sig.
En nyere litteraturanmeldelse om Arxiv giver en omfattende dækning af den aktuelle status inden for videnskab om mørk stof. De oprindelige data fra PAMELA-rumfartøjet, der viser en afvigende kosmisk stråleflux, opmuntrede til spekulation om, at dette kunne være et resultat af mørkstofudslettelse eller forfald. Denne teori modtog ikke bred opbakning, men sådanne spekulationer blev for nylig genoplivet med FERMI-LAT ved at finde uventede strømme af positroner (dvs. antimaterie) - efterfulgt af en meddelelse om, at FERMI-LAT og andre teleskoper vil foretage en dedikeret søgning efter gammastrålelinjer, der opstår fra mørk materie udslettelse eller forfald. Her formodes det - eller i det mindste antages - at mørkt stof kan blive ødelagt inden for de varme, tætte og dynamiske centre for galakser, inklusive vores galakse.
Så rumvidenskab kunne i det mindste give omstændighederne bevis for et af de største mysterier inden for rumvidenskab - selvom alle fund til dato i bedste fald er uenige.
Jordbaserede eksperimenter er på udkig efter mere direkte bevis på partiklerne i mørkt stof. For eksempel er den store Hadron Collider på udkig efter tegn på supersymmetri-partikelunderskrifter. Den hypotetiske neutralino ville passe godt til de hypotetiske egenskaber ved en mørk substanspartikel (en partikel, der svagt interagerer med andet stof, har neutral ladning, er stabil over kosmiske tidsforløb og har ingen farveladning), men der er ingen tegn på neutralino eller noget andet klart supersymmetrisk, indtil videre.
Der er også eksperimenter, som DAMA / LIBRA, dybe kulminer og lignende, som er designet til direkte at identificere svagt interaktive massive partikler - selvom resultater til dags dato alt sammen er en smule entydige.
Og 'alt lidt uoverensstemmende' er en erklæring, der passende repræsenterer den aktuelle tilstand af videnskab med mørk materie - vi er fortsat sikre på, at der er noget derude, men (obligatorisk spil på ord, der kommer) Vi forbliver lige så meget i mørket som nogensinde om, hvad det er nøjagtigt.
Yderligere læsning: Capoziello et al. Problemet med manglende stof: Fra den mørke sagsøgning til alternative hypoteser.
