Οι δορυφόροι GPS μπορούν να ανιχνεύσουν τη σκοτεινή ύλη;

SHUTTERSTOCK

Η σκοτεινή ύλη δεν έχει ανιχνευτεί ποτέ έως σήμερα, με συνέπεια να παραμένει άγνωστη η φύση της.

Εκτός από το να μας πληροφορούν για το πού βρισκόμαστε ανά πάσα στιγμή, οι δορυφόροι του συστήματος GPS (Global Positioning System) θα μπορούσαν να παίξουν βασικό ρόλο στην ανίχνευση και τη μέτρηση των ιδιοτήτων της σκοτεινής ύλης.

Αυτό υποστηρίζουν δύο φυσικοί, οι Αντρέι Ντερεβιάνκο και Μαξιμ Ποσπέλοφ, από το πανεπιστήμιο της Νεβάδα και το Ινστιτούτο Θεωρητικής Φυσικής του Καναδά, αντίστοιχα.
Η σκοτεινή ύλη δεν έχει ανιχνευτεί ποτέ έως σήμερα, με συνέπεια να παραμένει άγνωστη η φύση της. 
Η ύπαρξή της, ωστόσο, προκύπτει από τη βαρυτική της επίδραση σε συμπαντικές δομές, όπως οι γαλαξίες. 
Έτσι, οι κοσμολόγοι εκτιμούν πως αντιστοιχεί στο 26,8% της μάζας του σύμπαντος, έναντι μόλις 4,8% της συμβατικής ύλης.
Οι δύο φυσικοί προτείνουν μία μέθοδο για την αναζήτησή της χρησιμοποιώντας τους δορυφόρους GPS και άλλα δίκτυα που είναι εξοπλισμένα με ατομικά ρολόγια. 
Σύμφωνα με αυτή τη μέθοδο, θα γίνει αντιληπτή από την επίδρασή της στη λειτουργία αυτών των ρολογιών.
«Όταν η σκοτεινή ύλη αλληλεπιδράσει με ένα τέτοιο δίκτυο, τότε τα αρχικώς συγχρονισμένα ρολόγια θα αρχίσουν να παρουσιάζουν μικρές διαφορές», γράφουν οι δύο ερευνητές στο άρθρο τους, το οποίο δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature στις 17 Νοεμβρίου.
«Αυτές οι διαφορές ανάμεσα σε ρολόγια που βρίσκονται σε χωρική απόσταση μεταξύ τους αναμένεται να παρουσιάζουν μια διακριτή “υπογραφή”, η οποία κωδικοποιεί το “αποτύπωμα” της σκοτεινής ύλης στον χωρόχρονο».
Οι επιστήμονες έχουν ξεκινήσει να δοκιμάζουν ήδη τη θεωρία τους, αναλύοντας μετρήσεις από τα ατομικά ρολόγια 30 δορυφόρων GPS. Γι’ αυτό τον σκοπό, συνεργάζονται με το Εργαστήριο Γεωδαισίας της Νεβάδα, το οποίο έχει αναπτύξει και λειτουργεί το μεγαλύτερο κέντρο επεξεργασίας δεδομένων από το σύστημα GPS.
Αν επιβεβαιωθεί η μέθοδος, τότε το σμήνος των δορυφόρων GPS θα αποδειχθεί πως είναι επίσης μια από τις σημαντικότερες επιστημονικές πειραματικές διατάξεις που κατασκεύασε ποτέ ο άνθρωπος.

Credit: Andrei Derevianko, University of Nevada, Reno.

Αυτή η εικόνα των δύο-ρολογιών, δείχνει το μοτίβο του πώς δύο ατομικά ρολόγια θα συγχρονιστούν και, στη συνέχεια, θα επανασυγχρονιστούν εξαιτίας της μάζας της σκοτεινής ύλης που σαρώνει το παγκόσμιο σύστημα εντοπισμού θέσης (gps) ή άλλο ατομικό ρολόι που βασίζεται στο δίκτυο.

Credit: University of Nevada, Reno

Ο καθηγητής κβαντικής φυσικής Andrei Derevianko του Πανεπιστημίου της Νεβάδα, έχει συμβάλει στην ανάπτυξη μιας σειράς νέων τάξεων ατομικών ρολογιών και τώρα προτείνει τη χρήση των δικτύων των συγχρονισμένων ατομικών ρολογιών για την ανίχνευση της σκοτεινής ύλης. Η εργασία του σχετικά με το θέμα δημοσιεύεται στο περιοδικό Nature Physics.

Η μελέτη: nature physics

Πηγή: naftemporiki.gr - University of Nevada, Reno - PHYS.ORG