Temná hmota není obdoba obyčejné hmoty a temné fotony neexistují

Temná hmota je temná ve smyslu záhadná. Tvoří většinu hmoty ve vesmíru a spíše bychom jí mohli říkat neviditelná. Vědci novým pozorováním vyloučili, že by měla určité vlastnosti jako nám známá viditelná, obyčejná hmota.

Když se srazí dva shluky temné hmoty, například při srážce galaxií, navzájem se prostoupí jako duchové a vůbec spolu neinteragují.

Vědci „neviditelnou" hmotu pozorují nepřímo, projevuje se v tzv. gravitačních čočkách, jak vysvětluje astrofyzička Katie Macková z Melbournské univerzity:

„Jak nám řekl Einstein, gravitace ohýbá čas a prostor. A protože temná hmota je hmota, ohýbá časoprostor a mění cesty světelných paprsků vesmírem."

Zakřivení se dobře pozoruje okolo velmi hmotných těles, jako jsou galaxie a jejich shluky. Tak vědci vůbec temnou hmotu objevili, časoprostor se totiž zakřivuje více, než by podle pozorovatelné hmoty měl.

Když se srazí galaxie, je obyčejná hmota na kusy, ale temná letí dál. Srážka galaxií je z našeho hlediska dost pomalý proces, během celého života ji vidíme jako nehybný objekt.

Ale na obloze jich vědci našli několik desítek v různých fázích. A viděli, že obyčejná hmota interaguje, jak jsme zvyklí.

Astronom Richard Massey z Durhamské univerzity to přirovnává k hemžení lidí na pěší zóně:

„Velcí tlouštíci, když do něčeho vrazí, pokračují v cestě. Když se srazí navzájem, odrazí se nazpátek. Když vrazí do křehké stařenky, tak ji odstrčí stranou a zpomalí. Nezáleží na tom, jak často se srazí, ale jaké to má následky.“

Temné hmoty je ve vesmíru hlavně mnohem více, to by byl skutečně dav hlava na hlavě, ale přesto by k žádným srážkám nedocházelo. Temná hmota v těchto galaxiích se oddělila od míjejících se hvězd a od promíchávajících se mračen plynů a pokračovala, jako by jí nic nestálo v cestě.

Co není temná hmota

Vědci přišli především na to, co temná hmota není. Mohli si škrtnout domněnku, že je to jakási obdoba obyčejné hmoty a že existuje něco jako temné fotony, temné protony a podobně. Temná hmota má zkrátka jinou podstatu.

„Víme, že to nemůže být Higgsův boson. Ten interaguje s částicemi, které jsme vytvořili ve velkém hadronovém urychlovači. A když se Higgsův boson rozkládá, vytvářejí se fotony. Kdežto z temné hmoty žádné fotony nevycházejí,“ říká astrofyzik David Harvey z Lausannské federální polytechniky.

Výzkumem temné hmoty se zabývá i CERN v urychlovači. Podle astrofyziků je jedna možnost, že se podaří vytvořit temnou hmotu, ale nebudou mít šanci ji zachytit a pozorovat.

A druhá možnost je ještě pozoruhodnější: že se podaří vytvořit a zkoumat temnou hmotu, ale bude jiná než to, co létá vzdálenými galaxiemi.

Astrofyzikové každopádně tvrdí, že ve vesmíru se možná děje více podivuhodných věcí, než si pomyslíme.