Pimeän aineen vuorovaikutusta tavallisen aineen kanssa on vaikea havaita, vaikka pimeää ainetta on kaikkialla

Miten nähdä jotakin, mitä ei voi nähdä, pimeää ainetta tutkiva hiukkasfyysikko, professori Kimmo Tuominen pohtii.

Artikkeli on julkaistu Yliopisto-lehdessä 6/2023. 

Näkyvä aine kattaa nykykäsityksen mukaan vain kuudenneksen maailmankaikkeuden materiasta.

Professori Kimmo Tuominen viittaa galaksien rotaatiokäyriin. Hän vertaa niitä näkymättömän ihmisen kantamaan pukuun, joka näyttäisi pysyvän muodossaan vastoin fysiikan lakeja.

— Laskelmien mukaan galaksien kiertonopeuden tulisi hidastua kohti reunoja, mutta se pysyy lähes samana.

Selitystä etsitään pimeästä aineesta, jonka massan ajatellaan pitävän galaksit kasassa, Tuominen selitti uuden professorin juhlaluennollaan 31.5.

Yleisöstä kysyttiin, voisiko ilmiö selittyä gravitaatioteorian ongelmilla.

— Lyhyesti sanottuna voi. Erilaiset selitykset ovat mahdollisia.

Pimeän aineen asiantuntijoiden tärkeä tutkimuskohde on WIMP eli heikosti muun aineen kanssa vuorovaikuttava, vielä tuntematon alkeishiukkanen. Sen kokeellinen havainnointi on haastavaa. On eristettävä laitteisto maan alle ja odotettava pimeän ja tavallisen aineen vuorovaikutusta.

— Mittalaittein havaittavat vuorovaikutukset ovat harvinaisia, vaikka pimeää ainetta on kaikkialla.

Työhön ryhtyvä tutkija valitsee aluksi, miltä massa-alueelta hän etsii hiukkasta. Apuna on jo tehtyjä tutkimuksia summaava kaavio.

— Niiltä massa-alueilta ei löytynyt tuloksia, joten sieltä ei kannata etsiä, selittää omissa tutkimuksissaan kevyisiin ehdokkaisiin keskittynyt Tuominen.

Näkymättömien ilmiöiden lisäksi hän nosti luennossaan esiin näköpiirissä olevan tulevaisuuden. Tieteentekijöiden pitää panostaa julkaisuiden lisäksi seuraaviin tutkijapolviin.

— Erinomaisen tutkijan tunnusmerkki on kyky ja halu opettaa.

 

Yliopisto-lehti on Helsingin yliopiston tiedeaikakauslehti, joka on sitoutunut Journalistin ohjeisiin.