Zinātnieku aprēķini liecina, ka Visumu 95% veido matērija, ko cilvēki vēl nav izpētījuši: 70% ir tumšā enerģija, bet 25% - tumšā viela. Tiek pieņemts, ka pirmais ir sava veida lauks ar enerģiju, kas atšķiras no nulles, bet otrais sastāv no daļiņām, kuras var atklāt un pētīt.
Taču ne velti šo vielu dēvē par slēpto masu – tās meklējumi ilgst krietnu laiku un to pavada asas diskusijas fiziķu vidū. Lai savus pētījumus nodotu sabiedrībai, CERN pat ierosināja Tumšās matērijas dienu, kas pirmo reizi tiek atzīmēta šodien, 31. oktobrī.
Tumšās matērijas pastāvēšanas atbalstītāji sniedz diezgan smagus argumentus, ko apstiprina eksperimentālie fakti. Tā atpazīšana sākās 20. gadsimta 30. gados, kad Šveices astronoms Frics Cvikijs izmērīja ātrumu, ar kādu galaktikas Komas kopā pārvietojas ap kopīgu centru. Kā zināms, kustības ātrums ir atkarīgs no masas. Zinātnieka aprēķini parādīja, ka galaktiku patiesajai masai jābūt daudz lielākai par to, kas noteikta novērojumu procesā ar teleskopiem. Izrādījās, ka diezgan liela daļa galaktiku mums vienkārši nav redzama. Tāpēc tas sastāv no matērijas, kas neatstaro un neuzsūc gaismu.
Otrs apstiprinājums slēptās masas esamībai ir gaismas izmaiņas, kad tā iet cauri galaktikām. Fakts ir tāds, ka jebkurš objekts ar masu izkropļo gaismas staru taisno gaitu. Tādējādi tumšā matērija veiks savas izmaiņas gaišajā attēlā (tālā objekta attēlā), un tā atšķirsies no attēla, ko radītu tikai redzamā matērija. Ir desmit pierādījumi par tumšās matērijas esamību, bet divi aprakstītie ir galvenie.
© 2012 Autoru Karaliskās Astronomijas biedrības ikmēneša paziņojumi, 2012 RAS
Galaktiku kopas attēls. Līnijas parāda tumšās matērijas "kontūras".
Lai gan pierādījumi par tumšās matērijas esamību ir diezgan pārliecinoši, līdz šim neviens nav atradis un pētījis daļiņas, kas to veido. Fiziķi norāda, ka šāda slepenība ir divu iemeslu dēļ. Pirmais ir tas, ka šīm daļiņām ir pārāk liela masa (kas saistīta ar enerģiju pēc formulas E=mc²), tāpēc mūsdienu paātrinātāju iespējas vienkārši nav pietiekamas, lai šādu daļiņu "izveidotu". Otrs iemesls ir ļoti zemā tumšās vielas parādīšanās varbūtība. Varbūt mēs to nevaram atrast tieši tāpēc, ka tas ar to mijiedarbojas ārkārtīgi vāji cilvēka ķermenis un mums zināmās daļiņas. Lai gan tumšā matērija ir visur (pēc aprēķiniem) un tās daļiņas burtiski steidzas caur mums katru sekundi, mēs to vienkārši nejūtam.
Lai atklātu tumšās vielas daļiņas, zinātnieki izmanto detektorus, kas atrodas pazemē, lai samazinātu nevajadzīgu ietekmi. Tiek pieņemts, ka dažkārt tumšās vielas daļiņas joprojām saduras ar atomu kodoli, pārnes uz tiem daļu sava impulsa, izsit elektronus un izraisa gaismas uzplaiksnījumus. Šādu sadursmju biežums ir atkarīgs no tumšās vielas daļiņu mijiedarbības varbūtības ar kodolu, to koncentrācijas un relatīvā ātruma (ņemot vērā Zemes kustību ap Sauli). Taču eksperimentālās grupas, pat atklājot kādu ietekmi, noliedz, ka šo detektora reakciju būtu izraisījusi tumšā viela. Un tikai Itālijas eksperimentālā grupa DAMA, kas strādā Gran Sasso pazemes laboratorijā, ziņo par novērotajām signālu skaitīšanas ātruma izmaiņām, kas, iespējams, saistītas ar Zemes kustību cauri galaktikas slēptajai masai.
Tumšās vielas detektors
IN šis eksperiments vairākus gadus tiek mērīts gaismas uzliesmojumu skaits un enerģija detektora iekšpusē. Pētnieki pierādīja vājas (apmēram 2%) gada svārstības šādu notikumu skaitīšanas ātrumā.
Lai gan Itālijas grupa pārliecinoši aizstāv eksperimentu ticamību, zinātnieku viedokļi šajā jautājumā ir diezgan neskaidri. Itālijas grupas iegūto rezultātu galvenā vājā vieta ir to neatkārtojamība. Piemēram, kad tika atklāti gravitācijas viļņi, tos atklāja laboratorijas visā pasaulē, tādējādi apstiprinot citu grupu iegūtos datus. DAMA gadījumā situācija ir cita – neviens cits pasaulē nevar lepoties ar tādiem pašiem rezultātiem! Protams, pastāv iespēja, ka šai grupai ir jaudīgāki detektori vai savas metodes, taču šī eksperimenta unikalitāte dažiem pētniekiem liek šaubīties par tā uzticamību.
"Pagaidām nav iespējams precīzi pateikt, uz ko attiecas Gran Sasso laboratorijā savāktie dati. Jebkurā gadījumā grupa no Itālijas sniedza pozitīvu rezultātu, nevis noliegumu tam, kas jau ir sensācija. Tagad signāli ir atrasti. ir jāpaskaidro. Un tas ir lielisks stimuls attīstībai visvairāk dažādas teorijas, ieskaitot tos, kas veltīti slēpta masu modeļa izveidei. Bet pat tad, ja zinātnieks mēģina izskaidrot, kāpēc iegūtie dati nekādā veidā neattiecas uz tumšo vielu, tas joprojām var būt jauns solis dabas izpratnē. Jebkurā gadījumā rezultāts ir un jāturpina strādāt. Bet es personīgi nevaru pilnībā piekrist, ka tumšā matērija ir atrasta," komentē Fizikas katedras vadošais pētnieks Konstantīns Belotskis. elementārdaļiņas NRNU "MEPhI".
MASKAVA, 31. oktobris - RIA Novosti, Olga Koļencova. Zinātnieku aprēķini liecina, ka Visumu 95% veido matērija, ko cilvēki vēl nav izpētījuši: 70% ir tumšā enerģija, bet 25% - tumšā viela. Tiek pieņemts, ka pirmais ir sava veida lauks ar enerģiju, kas atšķiras no nulles, bet otrais sastāv no daļiņām, kuras var atklāt un pētīt. Taču ne velti šo vielu dēvē par slēpto masu – tās meklējumi ilgst krietnu laiku un to pavada asas diskusijas fiziķu vidū. Lai savus pētījumus nodotu sabiedrībai, CERN pat ierosināja Tumšās matērijas dienu, kas pirmo reizi tiek atzīmēta šodien, 31. oktobrī.
Tumšās matērijas pastāvēšanas atbalstītāji sniedz diezgan smagus argumentus, ko apstiprina eksperimentālie fakti. Tā atpazīšana sākās 20. gadsimta 30. gados, kad Šveices astronoms Frics Cvikijs izmērīja ātrumu, ar kādu galaktikas Komas kopā pārvietojas ap kopīgu centru. Kā zināms, kustības ātrums ir atkarīgs no masas. Zinātnieka aprēķini parādīja, ka galaktiku patiesajai masai jābūt daudz lielākai par to, kas noteikta novērojumu procesā ar teleskopiem. Izrādījās, ka diezgan liela daļa galaktiku mums vienkārši nav redzama. Tāpēc tas sastāv no matērijas, kas neatstaro un neuzsūc gaismu.
Otrs apstiprinājums slēptās masas esamībai ir gaismas izmaiņas, kad tā iet cauri galaktikām. Fakts ir tāds, ka jebkurš objekts ar masu izkropļo gaismas staru taisno gaitu. Tādējādi tumšā matērija veiks savas izmaiņas gaišajā attēlā (tālā objekta attēlā), un tā atšķirsies no attēla, ko radītu tikai redzamā matērija. Ir desmit pierādījumi par tumšās matērijas esamību, bet divi aprakstītie ir galvenie.
© 2012 Autoru Karaliskās Astronomijas biedrības ikmēneša paziņojumi, 2012 RAS
© 2012 Autoru Karaliskās Astronomijas biedrības ikmēneša paziņojumi, 2012 RAS
Lai gan pierādījumi par tumšās matērijas esamību ir diezgan pārliecinoši, līdz šim neviens nav atradis un pētījis daļiņas, kas to veido. Fiziķi norāda, ka šāda slepenība ir divu iemeslu dēļ. Pirmais ir tas, ka šīm daļiņām ir pārāk liela masa (kas saistīta ar enerģiju pēc formulas E=mc² ), tāpēc mūsdienu paātrinātāju iespējas vienkārši nav pietiekamas, lai "izveidotu" šādu daļiņu. Otrs iemesls ir ļoti zemā tumšās vielas parādīšanās varbūtība. Varbūt mēs to nevaram atrast tieši tāpēc, ka tas ārkārtīgi vāji mijiedarbojas ar cilvēka ķermeni un mums zināmajām daļiņām. Lai gan tumšā matērija ir visur (pēc aprēķiniem) un tās daļiņas burtiski steidzas caur mums katru sekundi, mēs to vienkārši nejūtam.
Lai atklātu tumšās vielas daļiņas, zinātnieki izmanto detektorus, kas atrodas pazemē, lai samazinātu nevajadzīgu ietekmi. Tiek pieņemts, ka dažkārt tumšās vielas daļiņas joprojām saduras ar atomu kodoliem, nodod tiem daļu sava impulsa, izsit elektronus un izraisa gaismas uzplaiksnījumus. Šādu sadursmju biežums ir atkarīgs no tumšās vielas daļiņu mijiedarbības varbūtības ar kodolu, to koncentrācijas un relatīvā ātruma (ņemot vērā Zemes kustību ap Sauli). Taču eksperimentālās grupas, pat atklājot kādu ietekmi, noliedz, ka šo detektora reakciju būtu izraisījusi tumšā viela. Un tikai Itālijas eksperimentālā grupa DAMA, kas strādā Gran Sasso pazemes laboratorijā, ziņo par novērotajām signālu skaitīšanas ātruma izmaiņām, kas, iespējams, saistītas ar Zemes kustību cauri galaktikas slēptajai masai.
© Foto: SuperCMDS Collaboration
Šajā eksperimentā vairāku gadu garumā mēra gaismas uzliesmojumu skaitu un enerģiju detektora iekšpusē. Pētnieki pierādīja vājas (apmēram 2%) gada svārstības šādu notikumu skaitīšanas ātrumā.
Lai gan Itālijas grupa pārliecinoši aizstāv eksperimentu ticamību, zinātnieku viedokļi šajā jautājumā ir diezgan neskaidri. Itālijas grupas iegūto rezultātu galvenā vājā vieta ir to neatkārtojamība. Piemēram, kad tika atklāti gravitācijas viļņi, tos atklāja laboratorijas visā pasaulē, tādējādi apstiprinot citu grupu iegūtos datus. DAMA gadījumā situācija ir cita – neviens cits pasaulē nevar lepoties ar tādiem pašiem rezultātiem! Protams, pastāv iespēja, ka šai grupai ir jaudīgāki detektori vai savas metodes, taču šī eksperimenta unikalitāte dažiem pētniekiem liek šaubīties par tā uzticamību.
"Pagaidām nav iespējams precīzi pateikt, uz ko attiecas Gran Sasso laboratorijā savāktie dati. Jebkurā gadījumā grupa no Itālijas sniedza pozitīvu rezultātu, nevis noliegumu tam, kas jau ir sensācija. Tagad signāli ir atrasti. ir jāpaskaidro. Un tas ir lielisks stimuls dažādu teoriju attīstībai, tostarp to, kas veltītas tumšās matērijas modeļa izveidei.Bet pat tad, ja zinātnieks mēģina izskaidrot, kāpēc iegūtie dati nekādā veidā neattiecas uz tumšā matērija, tas joprojām var būt jauns solis dabas izpratnē. Jebkurā gadījumā rezultāts ir un mums darbs ir jāturpina, bet es personīgi nevaru pilnībā piekrist, ka tumšā matērija šobrīd ir atrasta,” komentē Konstantīns Belotskis. vadošais pētnieks Nacionālās kodolpētniecības universitātes MEPhI Elementāro daļiņu fizikas katedrā.
Tumšā viela neizstaro un neuzsūc gaismu, praktiski nesadarbojas ar "parasto" matēriju, zinātniekiem vēl nav izdevies noķert nevienu "tumšo" daļiņu. Bet bez tā mums un mums pašiem pazīstamais Visums nevarētu pastāvēt. Tumšās vielas dienā, kas tiek atzīmēta 31. oktobrī (fiziķi ir nolēmuši, ka ir tieši īstais brīdis svinēt svētkus par godu tumšajai un netveramai vielai), N+1 vaicāja Andrejs Doroškevičs, Ļebedeva Fizikālā institūta Astrokosmosa centra Teorētiskās astrofizikas katedras vadītājs, par to, kas ir tumšā matērija un kāpēc tā ir tik svarīga.
N+1: cik pārliecināti šodien ir zinātnieki, ka tumšā viela patiešām pastāv?
Andrejs Doroškevičs: Galvenie pierādījumi ir novērojumi par kosmiskā mikroviļņu fona starojuma svārstībām, tas ir, rezultāti, ko WMAP un "" kosmosa kuģi ir saņēmuši pēdējo 15 gadu laikā.
Viņi ar augstu precizitāti mērīja kosmiskā mikroviļņu fona, tas ir, kosmiskā mikroviļņu fona, temperatūras traucējumus. Šīs perturbācijas ir saglabājušās kopš rekombinācijas laikmeta, kad jonizēts ūdeņradis pārvērtās neitrālos atomos.
Šie mērījumi uzrādīja ļoti mazas svārstības, apmēram vienu desmittūkstošdaļu no kelvina. Bet, kad viņi sāka salīdzināt šos datus ar teorētiskajiem modeļiem, viņi atklāja būtiskas atšķirības, kuras nevar izskaidrot citādi, kā tikai tumšās vielas klātbūtni. Pateicoties tam, viņi varēja aprēķināt tumšās un parastās matērijas proporcijas Visumā ar precizitāti līdz procentiem.
Matērijas izplatība Visumā (no kreisās uz labo) pirms un pēc datiem no Planka teleskopa
Zinātnieki ir veikuši daudzus mēģinājumus atbrīvoties no neredzamās un nemanāmās tumšās matērijas, ir radītas modificētās gravitācijas teorijas, piemēram, MOND, kas mēģina izskaidrot novērotos efektus. Kāpēc priekšroka dodama tumšās vielas modeļiem?
Situācija ir ļoti vienkārša: mūsdienu Einšteina gravitācijas teorija labi darbojas uz Zemes mērogiem, satelīti lido stingrā saskaņā ar šo teoriju. Un tas ļoti labi darbojas kosmoloģiskos mērogos. Un visi mūsdienu modeļi, kas maina gravitāciju, nevar izskaidrot visu. Tie ievieš jaunas konstantes Ņūtona likumā, kas ļauj izskaidrot tumšās matērijas klātbūtnes ietekmi galaktiku līmenī, bet izlaiž kosmoloģiskajā mērogā.
Vai gravitācijas viļņu atklāšana šeit varētu palīdzēt? Varbūt tas palīdzēs atmest kādu no teorijām?
Tas, ko tagad ir izmērījuši gravitācijas viļņi, ir milzīgs tehnisks, nevis zinātnisks panākums. Tas, ka tie pastāv, bija zināms pirms 40 gadiem, kad tika atklāts (netieši) gravitācijas starojums no binārā pulsāra. Gravitācijas viļņu novērojumi kārtējo reizi apstiprināja melno caurumu esamību, lai gan iepriekš par to nešaubījāmies, taču tagad mums šeit ir vairāk vai mazāk tieši pierādījumi.
Efekta forma, gravitācijas viļņu izmaiņas atkarībā no jaudas, var mums dot ļoti noderīga informācija, bet mums jāgaida vēl pieci līdz desmit gadi, līdz mums būs pietiekami daudz datu, lai precizētu gravitācijas teorijas.
Kā zinātnieki uzzināja par tumšo vielu
Tumšās matērijas vēsture aizsākās 1933. gadā, kad astronoms Frics Cvikijs pētīja galaktiku ātruma sadalījumu klasterī, kas atrodas Coma Berenices zvaigznājā. Viņš atklāja, ka klastera galaktikas pārvietojas pārāk ātri, un, ja ņem vērā tikai redzamo matēriju, kopa nevarētu būt stabila – galaktikas vienkārši būtu izkliedētas dažādos virzienos.
Rakstā, kas publicēts 1933. gada 16. februārī, Cvikijs ierosināja, ka viņus kopā satur neredzama gravitācijas viela, Dunkle Materie.
Nedaudz vēlāk galaktiku "redzamās" masas un to kustības parametru neatbilstību apstiprināja citi astronomi.
1958. gadā padomju astrofiziķis Viktors Ambartsumjans piedāvāja savu risinājumu Cvikija paradoksam. Pēc viņa domām, galaktiku kopās nav nevienas neredzamas vielas, kas tās noturētu gravitācijas ceļā. Mēs vienkārši novērojam kopas sabrukšanas procesā. Tomēr lielākā daļa astronomu nepieņēma šo skaidrojumu, jo šajā gadījumā kopu dzīves ilgums nebūtu ilgāks par vienu miljardu gadu, un, ņemot vērā to, ka Visuma mūžs ir desmit reizes ilgāks, līdz mūsdienām kopu vienkārši vairs nebūtu.
Vispārpieņemtās idejas par tumšo vielu saka, ka tā sastāv no WIMP (WIMP), masīvām daļiņām, kas gandrīz neiedarbojas ar parastās matērijas daļiņām. Ko var teikt par to īpašībām?
Viņiem ir diezgan liela masa - un tas ir gandrīz viss, mēs pat nevaram nosaukt precīzu masu. Tie veic lielus attālumus bez sadursmēm, bet blīvuma traucējumi tajos nesamazinās pat salīdzinoši nelielos mērogos - un tas ir vienīgais, kas mums šodien ir vajadzīgs modeļiem.
CMB sniedz mums tumšās matērijas īpašības lielos mērogos, galaktiku kopu mērogos. Bet, lai "nolaistos" līdz mazo galaktiku mērogam, esam spiesti izmantot teorētiskos modeļus.
Jau pati mazo galaktiku esamība liecina, ka pat salīdzinoši mazos mērogos pastāvēja neviendabīgums, kas radās neilgi pēc lielais sprādziens. Šādas neviendabības var izbalināt, izlīdzināties, taču mēs droši zinām, ka mazo galaktiku mērogā tie nav izbalējuši. Tas liek domāt, ka šīm tumšās vielas daļiņām ir jābūt tādām īpašībām, lai šīs perturbācijas saglabātos.
Vai ir pareizi teikt, ka zvaigznes varēja veidoties tikai tumšās matērijas dēļ?
Ne īsti. Bez tumšās matērijas galaktikas nevarētu veidoties, un zvaigznes nevar veidoties ārpus galaktikām. Atšķirībā no tumšās vielas, barioni vienmēr ir karsti, tie mijiedarbojas ar fona starojumu. Tāpēc viņi nevar paši savākties zvaigznēs, zvaigžņu masas barionu gravitācija nevar pārvarēt to spiedienu.
Tumšās vielas daļiņas darbojas kā neredzams cements, kas ievelk barionus galaktikās, un tad tajās sākas zvaigžņu veidošanās process. Tumšās vielas ir sešas reizes vairāk nekā barionu, tā "vada", un barioni tai tikai seko.
Ksenona tumšās vielas daļiņu detektors XENON1T
Xenon100 sadarbība
Vai mums apkārt ir daudz tumšās vielas?
Tas ir visur, jautājums ir tikai par to, cik daudz no tā. Tiek uzskatīts, ka mūsu galaktikā tumšās vielas masa ir nedaudz mazāka par 10 procentiem.
Bet jau Galaktikas tuvumā ir vairāk tumšās matērijas, mēs varam redzēt klātbūtnes pazīmes gan ap mums, gan citiem zvaigžņu sistēmas. Protams, mēs to redzam, pateicoties barioniem, novērojam tos, un saprotam, ka tie tur "turas" tikai pateicoties tumšās matērijas klātbūtnei.
Kā zinātnieki meklē tumšo vielu
Kopš 80. gadu beigām fiziķi ir veikuši eksperimentus iekārtās dziļi pazemē, mēģinot fiksēt atsevišķu tumšās vielas daļiņu sadursmi. Pēdējo 15 gadu laikā šo eksperimentu kolektīvā jutība ir pieaugusi eksponenciāli, katru gadu vidēji dubultojot. Divi nozīmīgi sadarbības partneri XENON un PandaX-II nesen ir laiduši klajā jaunus, vēl jutīgākus detektorus.
Pirmais no tiem uzbūvēja pasaulē lielāko tumšās vielas detektoru XENON1T. Tas izmanto 2000 kilogramus smagu šķidrā ksenona mērķi, kas ievietots 10 metrus augstā ūdens tvertnē. Tas viss atrodas pazemē 1,4 kilometru dziļumā Gran Sasso nacionālajā laboratorijā (Itālija). PandaX-II instalācija ir aprakta 2,4 kilometru dziļumā Ķīnas Sičuaņas provincē, un tajā ir 584 kilogrami šķidrā ksenona.
Abos eksperimentos tiek izmantots ksenons, jo tas ir ārkārtīgi inerts, kas palīdz uzturēt zemu trokšņa līmeni. Turklāt ksenona atomu kodoli ir salīdzinoši smagi (satur vidēji 131 nukleonu vienā kodolā), kas nodrošina "lielāku" mērķi tumšās vielas daļiņām. Ja kāda no šīm daļiņām saduras ar ksenona atoma kodolu, tas izraisīs vāju, bet jūtamu gaismas uzplaiksnījumu (scintilāciju) un elektriskā lādiņa veidošanos. Novērojot pat nelielu skaitu šādu notikumu, mēs varam iegūt svarīgus datus par tumšās vielas dabu.
Līdz šim ne šajos, ne citos eksperimentos nav izdevies atklāt tumšās vielas daļiņas, taču pat šo klusumu var izmantot, lai noteiktu augšējo robežu tumšās vielas daļiņu sadursmes iespējamībai ar parastajām daļiņām.
Vai tumšās vielas daļiņas var veidot kopas kā parastās vielas daļiņas?
Viņi var, bet viss jautājums ir par to, kāds blīvums. No astrofizikas viedokļa galaktikas ir blīvi objekti, to blīvums ir aptuveni viens protons uz kubikcentimetru, un zvaigznes ir blīvi objekti, kuru blīvums ir viens grams uz kubikcentimetru. Bet starp tām ir 24 lieluma atšķirības. Parasti tumšās vielas mākoņiem ir "galaktiskais" blīvums.
Vai daudziem ir iespējas meklēt tumšās vielas daļiņas?
Viņi mēģina fiksēt atsevišķu tumšās vielas daļiņu mijiedarbību ar parastās vielas atomiem, tāpat kā ar neitrīniem. Bet tos ir ļoti grūti noķert, un tas nav fakts, ka tas ir pat iespējams.
CERN teleskops CAST (CERN Axion Solar Telescope) meklē hipotētiskas daļiņas - aksijas, no kurām var sastāvēt tumšā viela.
Varbūt tumšā matērija kopumā sastāv no tā sauktajām "spoguļa" daļiņām, kuras principā var novērot tikai pēc to gravitācijas. Otrā "spoguļa" Visuma hipotēze tika izvirzīta pirms pusgadsimta, tā ir sava veida realitātes dubultošanās.
Mums ir reāli novērojumi tikai no kosmoloģijas.
Intervēja Sergejs Kuzņecovs
Teorētiskā konstrukcija fizikā, ko sauc par standarta modeli, apraksta visu zinātnei zināmo elementārdaļiņu mijiedarbību. Bet tie ir tikai 5% no Visumā esošās vielas, bet pārējie 95% ir pilnīgi nezināmas dabas. Kas ir šī hipotētiskā tumšā viela un kā zinātnieki mēģina to atklāt? Par to īpaša projekta ietvaros stāsta Maskavas Fizikas un tehnoloģiju institūta students, Fizikas un astrofizikas katedras darbinieks Heiks Hakobjans.
Elementārdaļiņu standarta modelis, kas beidzot tika apstiprināts pēc Higsa bozona atklāšanas, apraksta mums zināmo parasto daļiņu – leptonu, kvarku un mijiedarbības nesēju (bozonu un gluonu) – fundamentālo mijiedarbību (elektro vājo un stipro). Taču izrādās, ka visa šī milzīgā sarežģītā teorija apraksta tikai aptuveni 5-6% no visas matērijas, savukārt pārējais šajā modelī neietilpst. Novērojumi no mūsu Visuma agrākajiem dzīves mirkļiem liecina, ka aptuveni 95% no mums apkārt esošās matērijas ir pilnīgi nezināmas dabas. Citiem vārdiem sakot, mēs netieši redzam šīs slēptās matērijas klātbūtni tās gravitācijas ietekmes dēļ, taču līdz šim nav bijis iespējams to tieši noķert. Šī slēptās masas parādība ir saukta par "tumšo vielu".
Mūsdienu zinātne, īpaši kosmoloģija, strādā tālāk deduktīvā metodeŠerloks Holmss
Tagad galvenais kandidāts no WISP grupas ir aksiona, kas rodas spēcīgas mijiedarbības teorijā un kurai ir ļoti maza masa. Šāda daļiņa augstos magnētiskajos laukos spēj pārveidoties par fotonu-fotonu pāri, kas dod mājienus, kā to var mēģināt atklāt. ADMX eksperimentā tiek izmantotas lielas kameras, kurās tiek izveidots 80 000 gausu magnētiskais lauks (tas ir 100 000 reižu vairāk magnētiskais lauks Zeme). Teorētiski šādam laukam vajadzētu stimulēt aksionas sabrukšanu fotonu-fotonu pārī, ko detektoriem vajadzētu uztvert. Neskatoties uz daudzajiem mēģinājumiem, WIMP, aksioni vai sterili neitrīni vēl nav atklāti.
Tādējādi esam izbraukuši cauri ļoti daudzām dažādām hipotēzēm, kas mēģina izskaidrot tumšās masas dīvaino klātbūtni, un, ar novērojumu palīdzību noraidījuši visu neiespējamo, esam nonākuši pie vairākām iespējamām hipotēzēm, ar kurām jau var strādāt.
Negatīvs rezultāts zinātnē ir arī rezultāts, jo tas ierobežo dažādus daļiņu parametrus, piemēram, novērš iespējamo masu diapazonu. Gadu no gada arvien jauni novērojumi un eksperimenti paātrinātājos dod jaunus, stingrākus ierobežojumus tumšās vielas daļiņu masai un citiem parametriem. Tādējādi, izmetot visus neiespējamos variantus un sašaurinot meklējumu loku, mēs ar katru dienu tuvojamies izpratnei, no kā sastāv 95% matērijas mūsu Visumā.
