Niedługo minie wiek, odkąd rozmawiamy o ciemnej materii. Wszystko zaczęło się od obserwacji Fritza Zwickiego. Zauważył, że galaktyki w gromadzie poruszają się „za szybko”, dużo szybciej niż powinny.  – W związku z tym wydawało się, że nie ma siły, żeby utrzymać te galaktyki w danej gromadzie. A one w „magiczny sposób” są połączone – mówi w Radiu Naukowym dr Sebastian Trojanowski. – Wniosek Zwickiego był taki, że prawdopodobnie istnieje dużo więcej materii, która wypełnia ciemne obszary na niebie i spaja tę gromadę – dodaje. Przez kolejne dekady naukowcy próbowali znaleźć cząstki ciemnej materii. Bezskutecznie.

Nowy pomysł, który może przełamać impas w tej sprawie, ma właśnie dr Trojanowski wraz ze współpracownikami. To eksperyment FASER w Wielkim Zderzaczu Hadronów. Eksperyment już zaczął działać, będzie rozwijany. – Ma szukać nowych cząstek, między innymi cząstek ciemnej materii albo powiązanych z jej istnieniem – mówi gość Radia Naukowego.

Genialny pomysł

Pomysł tak prosty, że aż genialny. Fizycy pomyśleli, że zamiast oglądać zderzenia wiązki protonów wyłącznie od boku – jak to robią eksperymenty w Zderzaczu – można się przyjrzeć temu, co dzieje się na linii tego zderzenia. Tylko w pewnym oddaleniu. Nikt wcześniej o tym nie pomyślał! Dr Trojanowski wraz ze współpracownikami przekonał do tej koncepcji CERN w niezwykle szybkim tempie 2 lat (to naprawdę szybko w takich dużych naukowych organizacjach)

– Myśli Pan, że FASER naprawdę odkryje ciemną materię? – pytam. – FASER na tym etapie ma zdolność poszukiwania cząstek, które mogą pośredniczyć między ciemną materią a znaną nam materią. I jest nadzieja, że się uda – odpowiada dr Trojanowski. Zaznacza, że nawet jeśli nie uda się odkryć ciemnej materii, to sam eksperyment ma ogromną wartość dla rozumienia fizyki neutrin.

Dr Sebastian Trojanowski jest fizykiem, chemikiem i matematykiem. Głównie zajmuje się fizyką teoretyczną, ale co niezbyt częste, aktywnie interesuje się również częścią doświadczalną. Jest adiunktem w Grupie Astrofizyki Cząstek (AstroCeNT) w Centrum Astronomicznym im. Mikołaja Kopernika PAN oraz w Zakładzie Fizyki Teoretycznej Narodowego Centrum Badań Jądrowych. W 2021 roku został laureatem Nagród Naukowych Polityki.

W podcaście omawiamy kolejne kandydatki na cząstki ciemnej materii, rozmawiamy również o tym, co jeśli ona jednak nie istnieje (słynny MOND), wypytuję, jak się lobbuje za własnym pomysłem w świecie naukowym oraz czy wszyscy astrofizycy oglądali Star Treka.