אתה בטח יודע שרק 15 אחוז מהיקום הידוע מורכב מחומר שאנו יכולים לראות בפועל. רוב היקום - כ-85 אחוז ממנו -מורכב מחומר אפלואנרגיה אפלה- שתי תופעות שכרגע אינן ידועות במאת האחוזים למדע,למרות המאמצים הטובים ביותרשל חוקרים ברחבי העולם.
אבל עכשיו, הודות לעיתוןנכתב על ידי למעלה מ-100 פיזיקאים... ובכן, זה עדיין לא ידוע, אבל זה רק קצת פחות לא ידוע ממה שהיה קודם, כי אחד המועמדים המובילים עבורדי הופרכה.
סוג החומר המרכיב את כל מה שראינו אי פעם ביקום, מקוורקים זעירים ועד גלקסיות מסיביות, הוא רק 15 אחוז מהחומר שנמצא בפועל בחוץ. השאר ידוע באופן חידתי כחומר אפל, כי אנחנו לא יכולים לראות אותו ואף אחד לא יודע מה זה, אבל אנחנו כמעט בטוחים שהוא שם בחוץ, אלא אם כן נצטרך לחשוב מחדש ברצינותהבנתנו את חוקי הכבידה- הכוח השולט בכל דבר ביקום הידוע.
ישנם כמה מדענים שעושים חשיבה מחודשת מסוג זה, אבל רובם מסכימים שחומר אפל חייב להיות משהו. הם פשוט לא מסכימיםעל מה זה משהולְמַעֲשֶׂההוא. המתמודד המוביל הוא מחלקה של חלקיקים מסיביים בעלי אינטראקציה חלשה,או WIMPs. אבל יש אפשרויות אחרות עם שמות מרגשים כמו אקסונים, חלקיקים דמויי אקסיון וחלקיקים סופר-סימטריים.
כעת, הודות לטלסקופ השטח הגדול של פרמי, מערך האפשרויות מתחיל להידלדל.
אקסיונים הוצעו לראשונה ב-1977לפתור בעיה בכרומודינמיקה קוונטית - התיאוריה של איך קווארקים מתקשרים זה עם זה. מאוחר יותר, כשהם התפתחובמהלך 10 או 20 השנים הבאות, הם הבחינו בכמה חלקיקים שהופיעו בו שנראו הרבה כמו אקסיון.
פיזיקאים ידועים היטב במתן שמות לדברים, אז הם קראו לחלקיקים החדשים המלהיבים הללו חלקיקים דמויי אקסיון, או ALPs.
לא עבר זמן רב עד שהם הבינו שאקסיונים ו-ALPs עשוייםגם לעשות מועמדים טובים לחומר אפל.כאשר היצר את כל האור והחומר ביקום, זה היה צריך ליצור גם חבורה שלמה של אקסונים ו-ALPs - אם הם קיימים. אבל אם כן, החלקיקים האלה כנראה היו מתאספים בדיוק במקום שבו רואים עדויות לחומר אפל.
קשה לראות חומר אפל - זה מה שהופך אותו לחומר אפל - אז כדי לחפש אותו, אתה צריך לחשוב על משהו חכם שאף אחד לא ניסה בעבר. ומדענים לא באמת ניסו להסתכל בקרני גמא, אז החוקרים האלה הסתכלו בקרני גמא.
מדי פעם היית מצפה שאקסיון או ALP ייתקלו במעט חומר רגיל,שאמור לשלוח קרן גמאלצאת לחלל עם אנרגיה מסוימת. אז קרני גמא אלו יהיו גלויות לטלסקופים מודרניים כמו טלסקופ השטח הגדול של פרמי (LAT).
מודלים שונים של ALPs מנבאים מספרים שונים שלהם ביקום: מודלים מסוימים אומרים שכל החומר האפל יכול להיות ALPs, אחרים אומרים שהם מהווים רק חלק זעיר ממנו. מודלים שונים אלו מנבאים כמויות שונות של קרני גמא, כך שתוכל להשתמש במספר ובסוג של קרני גמא שנצפו כדי לבדוק את המודלים השונים של ALPs.
זה אוסף של צעדים, אבל זה בדיוק מה שצוות של 102 מדענים עשה במאמר שנערך לאחרונה במכתבי סקירה פיזית.
הם השתמשו בשש שנים של נתוני LAT על הגלקסיה NGC 1275 (שם יצירתי אחר), ובדקו אם קרני הגמא שנצפו תואמות לכמה מודלים פופולריים שבהם ALPs מהווים כ-5 אחוזים מהחומר האפל ביקום. אם דגמי ה-ALP הללו היו נכונים, זה עדיין ישאיר 80 אחוז מהמסה ביקום בלתי מוסברת. אבל אתה צריך להתחיל איפשהו עם הדברים האלה.
נראה שנצטרך להתחיל במקום אחר. הצוות דימה גלקסיות עם ובלי ALPs ואז הם בדקו את תוצאות ההדמיות האלה מול שש שנות תצפיות אלה. הם גילו שנראה שה-ALPs לא מנבאים את קרני הגמא שנצפו טוב יותר מהמודל בלעדיהם.
ובמדע, אם יש לך שתי השערות עם ביצועים טובים באותה מידה, אתה נפטר מההשערה שיש בה יותר דברים. במקרה זה, אתה נפטר מזה עם ה-ALP האלה.
עדיין יש מגוון גדול של אפשרויות לחקור עבור LAT ועבור טלסקופים עתידיים של קרני גמא. הברור ביותר שהחוקרים מציינים הוא מודל שבו ALPs מהווים את כל החומר האפל, לא רק 5 אחוז ממנו. אבל בדיקת הדגם הזה הולכת לקחת קצת זמן.
אז יתכן שבשנים הקרובות, נגלה מה מרכיב את כל החומר האפל ביקום. או שנגלה מה לא מרכיב את זה. כך או כך, זה די מרגש.
