The Dark Matter Data Bonanza

Universet er fyldt med mystiske usynlige ting, der nægter at interagere med lys. Det reflekterer, udsender eller absorberer ikke lys. Men astronomer ved, at det er der på grund af dets tyngdekraftseffekt på de synlige ting. De kalder det mørkt stof.

Men der er et problem. Hvis mørkt stof eksisterer (og på denne blog har vi set på en række alternative ideer), burde der være meget af det derude. Astronomer vurderer, at 83 procent af universets masse bør antage denne form. Resten, blot 17 procent, er synlige.

Så hvor er alt det her? Det bør gennemsyre solsystemet, jorden og vores miljø. Og alligevel, når fysikere leder efter det, finder de lynlås.

I det mindste finder de fleste fysikere intet. I de sidste par år har en gruppe videnskabsmænd råbt fra hustagene, at de kan se mørkt stof.

Disse fyre har placeret en kæmpe klump salt i bunden af ​​en mine i Italien. Denne klump er en 250 kg krystal af natriumiodid doteret med thallium. Tanken er, at en kollision mellem en eksotisk partikel og en kerner i krystallen ville generere en foton, der kan opfanges af følsomme lysdetektorer i nærheden.

Dette eksperiment kaldes DAMA/LIBRA og dets resultater er kontroversielle. Mens partikler af mørkt stof helt sikkert kan generere fotoner i krystallen, kan enhver anden form for partikel også generere lys. Så eksperimentet opfanger også kosmisk stråling, termiske neutroner og baggrundsradioaktivitet. Dette gør resultaterne ekstremt støjende.

Der er dog en måde at adskille signalet om mørkt stof fra al denne baggrund. Når Solen bevæger sig gennem galaksen, må den også bevæge sig gennem et hav af mørkt stof. Og efterhånden som Jorden bevæger sig rundt om Solen, vil den pløje hurtigere ind i havet af mørkt stof på nogle tidspunkter af året og andre gange langsommere.

Så det mørke stof-signal burde have en årlig graduering.

Det er præcis, hvad DAMA/LIBRA-folkene siger, de kan se. Det mørke stof-signal topper i maj og falder derefter væk. Og dette er ikke noget svagt foreløbigt signal – DAMA/LIBRA-folkene siger, at de statistiske beviser er så klare, at der næsten ikke er nogen mulighed for, at de tager fejl.

Men de fleste astrofysikere har ignoreret og endda latterliggjort DAMA/LIBRA-resultatet. Årsagen er, at der er mange andre mørkstofdetektorer i bunden af ​​andre miner rundt om i verden, som intet ser. Mange af disse menes at være mere pålidelige, fordi de skærmer for baggrundsstøjen fra kosmisk stråling og så videre.

De skal kun se det mørke stof. Men det gør de ikke.

Eller det gjorde de i hvert fald ikke. For et par uger siden annoncerede et hold med en detektor kaldet CoGeNT i bunden af ​​en mine i Minnesota, at de havde indsamlet meget lignende beviser som DAMA/LIBRA-eksperimentet. Deres bevis for mørkt stof er ikke så statistisk stærkt, men det er moduleret på nøjagtig samme måde og topper i slutningen af ​​april eller begyndelsen af ​​maj.

I dag gennemgår Dan Hooper ved Fermi National Accelerator Laboratory og Chris Kelso fra University of Chicago dataene fra CoGenT og DAMA/LIBRA og siger, at de er kompatible med hinanden. Hvis den sande fase topper i begyndelsen af ​​maj, ville dette repræsentere en graduering i overensstemmelse med den, der rapporteres af DAMA/LIBRA-samarbejdet, siger de.

Det er noget af et udsagn givet den skepsis, som mange forskere har vist over for DAMA/LIBRA-teamet.

Men beviserne stopper ikke der. Hooper og Kelso siger også, at den type mørkt stof, som disse resultater antyder, stemmer overens med andre indirekte beviser for mørkt stof, som andre eksperimenter har set. Ting som spektret af gammastråler observeret af Fermi Gamma Ray Space Telescope og disen set af WMAP-rumfartøjet, menes at være genereret af elektroner nær centrum af galaksen, der udsender fotoner.

Og der er mere i vente. Hooper og Kelso siger, at endnu et eksperiment er på nippet til at offentliggøre detaljerede resultater, der understøtter DAMA/LIBRA-CoGenT-påstandene. CRESST-samarbejdet har rapporteret observation af et overskud af hændelser nogenlunde i overensstemmelse med det, der forventes fra en CoGeNT-lignende mørkt stof-partikel.

Så verden af ​​mørkt stofforskning er blevet vendt på hovedet på få måneder. Efter år med negative rapporter har vi pludselig en lavine af positive.

Det gør det til et interessant emne, ikke kun for fysikere, men også for psykologer, der også studerer gruppedynamik. Processen, hvorved videnskabelige ideer bliver til videnskabelige fakta, har altid været uklar og mærkelig.

Men sandheden er, at den er lige så modtagelig for menneskelige svagheder som ethvert andet bestræbelsesfelt, og det er lige så sandsynligt, at det vil opleve moden og mode og pludselige meningsændringer. Det bliver interessant at se, hvad videnskabshistorikere mener om denne episode.

Ref: http:// arxiv.org/abs/1106.1066 : Implikationer af CoGeNTs nye resultater for mørkt stof

skjule