Tìm thấy hạt vi mô tới từ vật chất tối

Các nhà khoa học Italy phát hiện những hạt siêu nhỏ mà họ cho là tới từ vật chất tối trong vũ trụ.

Vật chất tối (phản vật chất) chiếm tỷ lệ 23% trong vũ trụ, nhưng chúng ta không thể nhìn thấy nó. Giới khoa học chỉ có thể được phát hiện sự tồn tại của vật chất tối thông qua tác động của nó đối với vật chất nhìn thấy.

Vào tháng 6/2006, Italy đã phóng vệ tinh Pamela lên vũ trụ để nghiên cứu vật chất tối. Vệ tinh mang theo nhiều thiết bị có khả năng phát hiện các hạt vật chất không nhìn thấy. Vừa qua, một thiết bị đã phát hiện khá nhiều hạt positron (có các thuộc tính giống hệt electron nhưng mang điện tích dương) trong một khoảng không gian có mức năng lượng lớn. Positron là hạt đối kháng (phản hạt) của electron. Khi hai hạt này gặp nhau, chúng sẽ biến mất và giải phóng năng lượng.

"Lẽ ra tỷ lệ positron với electron phải giảm xuống khi mức năng lượng tăng, nhưng thiết bị của chúng tôi lại phát hiện tỷ lệ đó tăng lên cùng với mức năng lượng. Thật kỳ lạ", Piergiorgio Picozza, một giáo sư của Đại học Rome Tor Vergata (Italy), phát biểu. 

Vật chất tối là chủ đề gây nhiều tranh cãi dù con người đã có vô số bằng chứng về sự tồn tại của nó. Ảnh: Andrey Kravtsov

Positron là phản hạt đầu tiên được phát hiện trong thế giới các hạt vi mô. Trong chân không, positron tồn tại rất lâu với thời gian sống cỡ 4,3×1023 năm, tuy nhiên trong môi trường, nó lại có thời gian sống khá ngắn do bị hủy gần như tức thời khi gặp electron. Với những kiến thức về positron và electron, các nhà khoa học có thể tính toán được tỷ lệ giữa hai hạt ở một mức năng lượng nhất định.

Tuy nhiên, một số nhà khoa học cho rằng những hạt positron dư thừa đó có thể tới từ các ẩn tinh (ngôi sao chết siêu đặc, quay nhanh và giải phóng nhiều năng lượng vào không gian xung quanh). Chúng ta không nhìn thấy ẩn tinh bằng mắt thương mà chỉ phát hiện được chúng qua tín hiệu radio.

Giáo sư Picozza thừa nhận ẩn tinh có thể là một hướng giải thích, nhưng ông nhấn mạnh rằng nhiều chuyên gia hàng đầu thế giới vẫn nghiêng về giả thuyết mà theo đó, các hạt positron mà vệ tinh Pamela phát hiện tới từ vật chất tối.

Theo Picozza, nếu cỗ máy Large Hadron Collider ở Thụy Sỹ có thể tạo ra các phản hạt thì điều đó có nghĩa ẩn tinh không phải là nguồn cung cấp positron duy nhất. "Khi đó chúng tôi có thể khẳng định chúng tôi đã tìm ra vật chất tối", ông nói.