Većina materije u svemiru ne može se videti teleskopima. Ona ne emituje, ne odbija i ne upija svetlost na uobičajen način, ali njeno gravitaciono dejstvo utiče na kretanje zvezda i galaksija. Naučnici je nazivaju tamnom materijom, iako još ne znaju od kojih je čestica sastavljena.
Uobičajeni eksperimenti pokušavaju da je pronađu pomoću veoma osetljivih detektora smeštenih duboko ispod zemlje, gde su zaštićeni od kosmičkog zračenja i drugih izvora smetnji. Novo istraživanje krenulo je potpuno drugačijim putem: Zemljino magnetno polje i atmosfera iskorišćeni su kao detektor planetarnih razmera.
Vest o neobičnom pristupu objavljena je 5. septembra u pregledu portala ScienceDaily. Umesto očekivanja da se retka čestica sudari sa nekoliko kilograma ili tona materijala u laboratoriji, istraživači su tragali za kolektivnim efektom koji bi izuzetno laka tamna materija mogla ostaviti na čitavoj planeti.
Jedan od kandidata za tamnu materiju jeste veoma lagana čestica ili polje koje ne treba zamišljati kao pojedinačna zrna prašine. Ako takvih čestica ima dovoljno, one bi se mogle ponašati poput talasa koji neprestano prolazi kroz Zemlju.
U određenim teorijskim modelima takvo polje može veoma slabo uticati na elektromagnetne pojave. Pojedinačni efekat bio bi suviše mali za lako merenje, ali planeta raspolaže ogromnim magnetnim okruženjem. Ako se signal pojavljuje usklađeno na velikom prostoru, moguće ga je odvojiti od lokalne buke.
Istraživači su zato analizirali merenja magnetnih promena i pojave u gornjim slojevima atmosfere. Tražili su pravilne oscilacije koje se ne mogu lako objasniti Sunčevom aktivnošću, munjama, kretanjem naelektrisanih čestica ili poznatim procesima u Zemljinoj unutrašnjosti.
Najveći problem predstavlja činjenica da je naša planeta veoma bučno mesto. Sunčev vetar stalno menja magnetosferu, oluje proizvode elektromagnetne signale, a električne mreže i komunikacioni sistemi stvaraju dodatne smetnje. Mogući trag tamne materije morao bi biti izdvojen iz tog ogromnog skupa poznatih pojava.
Zbog toga naučnici ne posmatraju samo jednu stanicu. Signal koji se pojavi na jednom instrumentu može biti kvar ili lokalni događaj. Ako se isti obrazac registruje na različitim lokacijama, u pravilnom vremenskom odnosu, postaje mnogo zanimljiviji.
Novo istraživanje nije donelo potvrdu da je tamna materija pronađena. Njegova vrednost je u tome što je postavilo stroža ograničenja na osobine nekih od najlakših predloženih kandidata. Ako bi određena vrsta tamne materije imala jaču interakciju sa elektromagnetnim poljem, eksperiment bi je verovatno već primetio.
U fizici i odsustvo signala predstavlja rezultat. Kada detektor ništa ne pronađe, naučnici mogu isključiti deo mogućih masa i jačina interakcije. Prostor u kojem se tamna materija može skrivati tada postaje manji.
Ideja da se čitava planeta koristi kao naučni instrument nije potpuno nova. Zemlja služi kao detektor neutrina, gravitacionih talasa i seizmičkih pojava, dok atmosfera registruje čestice visoke energije iz svemira. Novi pristup proširuje tu logiku na jednu od najvećih nerešenih misterija fizike.
Ako se jednog dana pojavi sumnjiv signal, biće potrebno potvrditi ga nezavisnim metodama. Nijedna neobična oscilacija neće odmah biti proglašena tamnom materijom. Naučnici će najpre morati da isključe Sunce, atmosferu, geološke procese i ljudsku tehnologiju.
Tamna materija možda prolazi kroz naša tela, zgrade i čitavu planetu svakog trenutka, a da je uopšte ne primećujemo. Upravo zato potraga zahteva neobične ideje. Kada je signal gotovo nevidljiv, čak ni laboratorija veličine Zemlje možda nije prevelika.
S.B.
