Ako vznikla idea o existencii tmavej hmoty?

Až do 80 percent celkovej hmoty v kozme má tvoriť mysteriózna hmota, ktorú ešte nikto nevidel a ani nedokázal – ide o tzv. tmavú hmotu. Prečo si ale astronómovia myslia, že existuje, keď jej existencia nie je dokázana?

Je to preto, lebo niektoré pozorované fenomény v kozme nie je možné vysvetliť bez jej prítomnosti a jej pôsobenia. Už takmer jedno storočie sa vedci pokúšajú – zatiaľ bezvýsledne – rôznymi metódami objaviť a či rozlúštiť jej tajomstvo a zistiť, čo je jej podstatou.

Prvé úvahy o jej existencii vznikali v tridsiatich rokoch minulého storočia, keď renomovaný švajčiarsky astronóm Fritz Zwicky pozoroval a analyzoval pohyby a dynamiku galaxií v zhluku galaxií, s názvom Coma.

Zwicky s prekvapením zistil, že ich vektory rýchlosti vykazovali príliš vysoké hodnoty na to, aby viditeľná hmota, ktorá ich tvorila (hviezdy, planéty, plyny, hviezdny prach) bola schopná ich svojou gravitačnou silou udržať v zhluku galaxií.

Skutočnosť, že v ňom napriek tomu zotrvávali, bolo možné vysvetliť len za predpokladu, že existuje veľké množstvo neviditeľnej hmoty. Tá potom spôsobuje dodatočnú gravitačnú silu, a to v takej hodnote, že galaxie ostávajú trvale v zhluku Coma.

Z čoho ale pozostáva táto záhadná hmota, ktorá sa podľa našich doterajších poznatkov prejavuje len svojím gravitačným pôsobením na normálnu viditeľnú hmotu?

Veľmi pravdepodobne musí ísť v tomto prípade o celkom inú formu hmoty, ako ju poznáme. A potom je pravdepodobné aj to, že neobsahuje ani nám známe elektróny, protóny a neutróny a preto jej základom musia byť celkom iné častice.

Teoretickí fyzici už medzičasom postulovali viacero hypotetických častíc, z ktorých by tmavá hmota mohla pozostávať. Jednou z nich je neutralino. To je najľahšia supersymetrická častica a má veľa vlastností, ktoré ju robia vhodným kandidátom byť súčasťou tmavej hmoty.

V každom prípade čaká teoretických fyzikov obrovské množstvo práce, kým sa im podarí presvedčivo dokázať existenciu tmavej hmoty a spoľahlivo stanoviť všetky častice, ktoré sú jej základom.

V tejto súvislosti si stačí uvedomiť, že nám trvalo niekoľko storočí, kým sme dôkladne spoznali našu viditeľnú hmotu a odhalili všetky tajomstvá častíc, ktoré ju tvoria.