Första beviset på att spegelmateria kan fylla universum?

När astronomer studerar avlägsna galaxer ser de bara en liten del av den massa som behövs för att hålla ihop dessa stjärnor. Utan någon form av extra dold massa borde galaxer flyga isär.

Astronomer kallar denna dolda massa för 'mörk materia' och fysiker runt om i världen är engagerade i ett allt mer desperat lopp för att hitta bevis för det här på jorden. Det är därför det finns mer än 30 experiment i olika delar av planeten som letar efter sakerna.

Konsensus är att, trots denna globala ansträngning, förblir mörk materia väl gömd. Ingen har haft en doft av grejerna.

Det är ingen utom en italiensk grupp som har tillbringat de senaste tio åren eller så med att titta på en gigantisk klump natriumjodid. Deras tanke är att all mörk materia som träffar natriumjodiden borde generera en foton. Och att när jorden rör sig runt solen, borde de se fler fotoner när de går in i bakgrundshavet av mörk materia än när de rör sig bort från det.

Visst är denna säsongsbetonade signal precis vad det här laget säger att de ser. De hävdar att det är ett experiment som heter DAMA/LIBRA är det första direkta beviset på mörk materia.

Problemet är att ingen annan tror på dem, främst för att så många andra experiment inte har sett någonting. Kritikerna säger att något annat måste vara ansvarigt för dessa säsongsbetonade signaler, kanske någon form av miljöförändring som en variation i temperatur.

Sedan, för ungefär en månad sedan, förändrades allt när ett experiment kallat CoGent baserat i USA rapporterade att det också hade hittat en antydan till mörk materia. CoGent letar efter bevis för att partiklar av mörk materia har stött in i en kristall av germanium och förvisso säger CoGent-teamet att experimentet producerar rikliga bevis för dessa typer av kollisioner.

Märkligt nog, medan de flesta experiment letar efter relativt tunga partiklar av mörk materia som borde producera högre energikollisioner, letar CoGent efter mycket lättare partiklar.

Det intressanta är att DAMALIBRA-bevisen kommer från ett liknande massintervall.

Nu försöker teoretikerna förena DAMA- och CoGent-resultaten genom att hitta en mörk materiamodell som kan förklara dem båda. Förra månaden föreslog Liam Fitzpatrick vid Boston University och ett par kompisar att en ljus, svagt interagerande mörk materiepartikel kunde förklara båda resultaten.

Och idag har Robert Foot från University of Melbourne en ännu mer intressant lösning. Han säger att spegelmateria kan förklara båda. Detta resultat lägger tyngd på tolkningen av spegelmörk materia av direktdetekteringsexperimenten, säger han.

Teorin bakom spegelmateria antyder att varje partikel i standardmodellen har en spegelekvivalent som interagerar med vanlig materia endast mycket svagt.

Spegelpartiklar interagerar dock med varandra på exakt samma sätt som vanliga partiklar. Så i det här scenariot är universum fyllt av spegelplaneter, stjärnor och galaxer. Det är en häpnadsväckande idé.

Foot är en av de ledande förespråkarna för spegelmateria och säger att andra observationer också pekar på dess existens.

Kanske kommer de nya bevisen att fresta astronomer att titta hårdare. Om den finns, borde spegelmateria kunna observeras på andra sätt. Till exempel bör dess gravitation böja ljus vilket orsakar mikrolinsningshändelser, även om det kommer att vara svårt att skilja spegelmaterials mikrolinsningshändelser från samma sak som orsakas av vanlig men svag materia.

Ändå en intressant väg att följa.

Refs:

arxiv.org/abs/1004.1424 : En konsekvent bekräftelse av DAMA-signalen

arxiv.org/abs/1003.0014 : Implikationer av CoGENT och DAMA för ljus WIMP mörk materia

Dölj