Według współczesnej wiedzy o regułach zawiadujących materią we wszechświecie, mamy jej łatwą do zbadania postać, czyli cząstki zwane fermionami (m.in. kwarki, elektrony czy neutrina) oraz bozony, cząstki które pośredniczą w oddziaływaniach między fermionami, jak fotony, gluony czy bozony.
Według definicji zaproponowanej przez dr. Bartosza Fornala zajmującego się fizyką cząstek elementarnych na uniwersytecie w amerykańskim stanie Utah, bozony są niczym piłki przerzucane z jednej łódki pływającej po jeziorze do drugiej. W tym ujęciu łódki to cząstki materii, a oddziaływanie między nimi (komunikację) zapewnia właśnie przerzucana między nimi piłka.
Teraz spójrzmy na drugą, ciemną stronę lustra. Tam też jest materia, złożona z cząstek których istnienie próbujemy od dawna udowodnić. W https://www.focus.pl/artykul/naukowcy-sa-przekonani-ze-potwierdzili-istnienie-czasteczki-ciemnej-materii tego roku najpewniej udało się to z aksjonami. To wielki krok naprzód, ale nadal nie znaleźliśmy ”zimnej ciemnej materii” która wypełnia przestrzeń między galaktykami.
– Ciemne bozony to kandydaci na cząstki mające pośredniczyć w oddziaływaniach między cząstkami ciemnej materii nie zostawiając przy tym zbyt dostrzegalnych śladów. Jak ów szept w czasie sztormu. O ile zwykłe bozony wiążą cząstki elementarne w jądrze atomu, ciemne bozony nie wpływają w zauważalnie na swoje bezpośrednie otoczenie – zauważa Science Alert.
Gdyby, i to bardzo teoretyczne ”gdyby”, ciemne bozony jednak istniały to w swojej olbrzymiej liczbie odpowiadałyby za brakującą masę dostarczającą sił grawitacyjnych trzymających w znanym układzie gwiazdy i planety, stanowiącą ”wypełnienie” wszechświata, materię nazywaną z racji niemożności jej znalezienia, ciemną (zdaje się nie wchodzić w interakcję z polem elektromagnetycznym; nie odbija, nie emituje ani nie wchłania promieniowania, przez co nie daje się wykryć).
Ale jeżeli, jak w przypadku ciemnych bozonów, możemy choćby liczyć na ten ”szept”, to w teorii da się go wyłuskać z tła i doświadczalnie potwierdzić. Próbowano tego równolegle w dwóch krajach. Duńczycy z uniwersytetu w Aarhus oraz Amerykanie z Massachusetts Institute of Technology szukali dowodu istnienia ciemnych bozonów obserwując skoki elektronów w izotopach wapnia (Aarhus) i iterbu (MIT). Jeżeli gdzieś zachwiałby się i zmienił lekko ruch, mogłoby to świadczyć o lekkim prztyczku od ciemnego bozona.
W teorii te bozony brałyby się z interakcji między orbitującymi elektronami i kwarkami tworzącymi neutrony w jądrze atomu. W przypadku wapnia ruch elektronów był zgodny z przewidywaniami. W izotopie iterbu nastąpiły statystycznie istotne odchylenia.
– Nie ma jeszcze co otwierać szampana. W końcu bozon może i stać za tymi różnicami w wyliczeniach, ale też tłumaczyć je mogą różnice w sposobie liczenia między uczelnianymi zespołami. Dlatego tak ważne jest ustalenie, dlaczego jeden eksperyment wykazał coś nietypowego, a drugi nic. Najważniejsze, co płynie z tych doświadczeń, to nowe dane do badań. Bez nich nie da się odkryć co dokładnie stanowi ponad ćwierć masy wszechświata a pozostaje dla nas niewidzialne – zauważa Science Alert.