A távcsöveken keresztül látott világegyetem alapján arra kell következtetnünk, hogy nem értjük, hogyan hat a gravitáció a Naprendszerünkön túl. A csillagok gyorsabban mozognak galaxisaik körül, mint kellene; a galaxisok olyan gyorsan mozognak halmazaikban, hogy az intergalaktikus térbe kellene menekülniük; a galaxisok nagy sűrűségű régióin áthaladó fénysugarak jobban elhajlanak, mint azt az általános relativitáselmélet megjósolja.

Úgy tűnik, nem értjük jobban az Univerzum történetét: az első pillanatok után nyilvánvalóan sokkal több a primordiális deutérium és kevesebb a hélium-4, mint amennyit az általunk megfigyelt anyagmennyiséget tekintve várni kellene; az atomok első megjelenésekor kialakult kozmikus mikrohullámú háttér hőmérséklet-ingadozásai olyan anyagtúlsűrűségeket mutatnak, amelyek nem elegendőek a jelenleg megfigyelt galaxisok létrehozásához. Ráadásul az általunk látható nagyméretű struktúrákat, amelyek közé galaxisok milliói által alkotott filamentumok és nagy üres terek tartoznak, nem lehet reprodukálni a számítógépes szimulációinkban, feltételezve az ősegyetemben megfigyelt bariónikus anyag (azaz protonok és neutronok) mennyiségét. És hogy befejezzük a munkát, még a struktúrák kialakulásának sorrendjét sem tudjuk értelmezni: az általunk jósolt sorrend (először csillagok, majd galaxisok, galaxishalmazok, szuperhalmazok, végül filamentumok) nem reprodukálható a kozmikus mikrohullámú háttérből.

Mint az imént mondtuk: semmit sem értünk.

Hacsak…

Hacsak nem feltételezzük, hogy a bionikus anyagon kívül létezik egy másfajta anyag is, egy olyan anyag, amely alig lép kölcsönhatásba sem a bionokkal, sem a fénnyel. Ezt a feltételezett anyagot nevezték el sötét anyagnak… már 84 évvel ezelőtt! A sötét anyag gyógyító elixírként hat: lényegében mindent, vagy majdnem mindent helyrehoz… de annak árán, hogy el kell fogadnunk, hogy az egyetlen bizonyítékunk a létezésére az imént leírt gravitációs hatások.

Ez így természetes, hogy a közösség meglehetősen kétségbeesetten próbálja megérteni, mi is az a sötét anyag. Az egyik legelfogadottabb hipotézis szerint új, még felfedezésre váró elemi részecskékből állhat; ezek közül a WIMP-ek (Weakly Interacting Massive Particles – Gyengén Kölcsönható Tömeges Részecskék) komoly támogatást élveznek a közösségben. A WIMP-ek megtalálásának egyik eszköze, hogy megpróbálják őket a részecskegyorsítókban zajló ütközésekben előállítani. A körülöttünk lévőket is megpróbáljuk kimutatni, mégpedig a normál anyaggal való nagyon ritka kölcsönhatásaik azonosításával, ezt a módszert nevezzük “közvetlen detektálásnak”. Végül pedig azokat a hatásokat is keressük, amelyeket akkor kellene produkálniuk, amikor nagy asztrofizikai objektumok belsejében halmozódnak fel; ezekben a környezetekben a sötét anyag sűrűsége elegendő ahhoz, hogy a részecskék megsemmisüljenek, és olyan részecskéket kellene létrehozniuk, amelyeket valóban ki tudunk mutatni.”

Az IFIC kutatócsoportja az utóbbi módszerrel keresi a sötét anyagot az ANTARES neutrínóteleszkóp adataiban. A Physics Letters B folyóiratban nemrég megjelent cikkben az IFIC ANTARES/KM3NeT csoportjának tudósai a Tejútrendszer központjából érkező nagyenergiájú neutrínók után kutattak… és nem találtak jelet. Ez lehetővé tette számukra, hogy nagyon szigorú korlátokat szabjanak a WIMP-annihilációra a galaxis központjában. Az a tény, hogy az ANTARES a Föld északi féltekéjén helyezkedik el, és így optimálisan tudja megfigyelni az égi déli féltekét, ahol a Galaktika központja található, nagyon versenyképessé teszi az eredményeit, még jobbá, mint sokkal nagyobb társa, a Déli-sarkon működő IceCube neutrínóteleszkópé, és még jobbá – a nagyon nehéz WIMP-ek rendszerében – mint a gamma-detektorok által meghatározott korszerű korlátok.

Ez a munka, valamint egy hasonló kutatás a Napban, volt a fő témája Christoph Tönnis, a Conselleria d’Educació, Investigació, Cultura i Esport de la Generalitat Valenciana Santiago Grisolia programjának PhD kutatója doktori munkájának, amelyet az IFIC kutatói, Juan José Hernández Rey és Juan de Dios Zornoza Gómez felügyeltek.