ปี 2561 เป็นปีที่ยิ่งใหญ่สำหรับสสารมืด
ตามปกติแล้วนักดาราศาสตร์ไม่พบสิ่งของใด ๆ เลยซึ่งไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์ของเรา แต่ดูเหมือนจะสร้างขึ้นอย่างน้อยร้อยละ 80 ของจักรวาลโดยมวล
มีรายงานพายุเฮอริเคนสสารมืด แต่เราไม่สามารถเห็นได้ กาแลคซีถูกค้นพบซึ่งดูเหมือนว่าจะไม่มีสสารมืดใด ๆ ซึ่งจะมีการพิสูจน์ว่าสสารมืดมีอยู่จริง แต่มันกลับกลายเป็นว่ากาแลคซีอาจมีสสารมืดหลังจากทั้งหมดออกจากการมีอยู่ของสสารมืดในข้อสงสัยสำหรับนักฟิสิกส์บางคน การทดลองหลายอย่างที่ควรจะตรวจจับสสารมืดโดยตรงที่นี่บนโลกไม่มีอะไรปรากฏขึ้น
ดังนั้นสิ่งที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์ไล่ล่าสสารมืดในขณะที่เรามุ่งหน้าสู่ปี 2019 ในแง่ดีสวยทุกสิ่งถือว่า การล่าสสารมืดผลักไปข้างหน้าในทุกด้าน
จากเครื่องตรวจจับใต้ดินขนาดใหญ่ไปจนถึงการสำรวจท้องฟ้าขนาดใหญ่นี่คือสี่ขั้นตอนหลักในการตามล่าหาสสารมืดที่จะรอในปี 2019
LIGO กลับมาออนไลน์อีกครั้ง
Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) เครื่องตรวจจับชาวอเมริกันที่ตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงแรกโดยตรงในปี 2558 จะเริ่มการสังเกตการณ์ครั้งที่สามในต้นปี 2562 เก็บข้อมูลมากขึ้นกว่าเดิมหลังจากอัพเกรดอุปกรณ์เป็นชุด
ดังนั้นเครื่องตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงกำลังทำอะไรในบทความเกี่ยวกับสสารมืด ปรากฎว่ามีความเป็นไปได้มากมายในการเปิดเผยคำใบ้ของสสารมืดโดยใช้ข้อมูลความโน้มถ่วง - แม้ว่าจะยังไม่มีใครรู้
นักวิจัยในปี 2018 เสนอว่าหาก "โฟตอนมืด" ที่มีมวลน้อยมากแฝงตัวอยู่ที่ไหนสักแห่งในจักรวาลสัญญาณของมันอาจปรากฏขึ้นในข้อมูล LIGO ทำให้เกิดความผิดปกติเฉพาะในลายเซ็นของคลื่นความโน้มถ่วง
“ เราแสดงให้เห็นว่าเครื่องตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงเชิงพื้นที่และในอนาคตมีความสามารถในการค้นพบ” นักวิจัยกล่าว
เมื่อ LIGO กลับสู่สถานะออนไลน์การหาหลักฐานสสารมืดในข้อมูลคลื่นความโน้มถ่วงจึงเป็นไปได้มาก
นักฟิสิกส์จะพยายามหาว่า MiniBooNE ยอมแพ้วิญญาณของนิวตริโนหรือไม่
ตลอดปี 2561 นักวิทยาศาสตร์สั่นสะเทือนอย่างตื่นเต้นเกี่ยวกับผลลัพธ์ที่น่าสนใจจากการทดลองที่ Fermilab National Accelerator Laboratory หรือที่เรียกว่า MiniBooNE เพื่อแนะนำการมีอยู่ของอนุภาคที่ไม่ควรมีอยู่ คำอธิบายที่ดีที่สุดคือมีนิวตริโนตัวที่สี่ซึ่งยังไม่ถูกค้นพบที่เรียกว่านิวตริโนที่ผ่านการฆ่าเชื้อซึ่งมีปฏิสัมพันธ์กับส่วนที่เหลือของจักรวาลแม้จะน้อยกว่าลูกพี่ลูกน้องนิวตริโนอื่น ๆ
นักวิจัยบางคนเชื่อว่านิวตริโนที่ผ่านการฆ่าเชื้อแล้วอาจเป็นอนุภาคผู้สมัครสำหรับสสารมืดและเมื่อปี 2018 ใกล้เข้ามานักฟิสิกส์กำลังยืนยันมุมมองของพวกเขาต่อความผิดปกตินี้ มองหานักวิทยาศาสตร์ที่คิดในรูปแบบใหม่เกี่ยวกับข้อมูลและนิวตริโนปลอดเชื้อโดยทั่วไปในปี 2562
แสงแรกที่กล้องโทรทรรศน์สำรวจสรุปใหญ่ (LSST)
มีกล้องโทรทรรศน์ที่ถูกสร้างขึ้นในชิลีซึ่งจะสร้างภาพที่มีรายละเอียดของพื้นที่กว้างใหญ่ของท้องฟ้าทุก ๆ 15 วินาทีเพื่อทำการสแกนท้องฟ้าอย่างสมบูรณ์ทุกสามวัน ในช่วงระยะเวลา 10 ปีมันจะเปรียบเทียบภาพเหล่านั้นกับอีกครั้งแล้วครั้งเล่าเพื่อติดตามว่าท้องฟ้าเปลี่ยนแปลงและเปลี่ยนแปลงอย่างไรให้ทรัพยากรในเชิงลึกที่สุดเท่าที่เคยมีมาเพื่อทำความเข้าใจว่าสสารมืดผลักและดึงจักรวาลอย่างไร
นักวิทยาศาสตร์รู้อย่างกว้าง ๆ ว่าสสารมืดเป็นตัวกำหนดทิศทางของกาแลคซีและดวงดาวของมันให้เคลื่อนไหวและมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน เป้าหมายของ LSST คือการกรอกภาพนั้นให้รายละเอียดในระดับที่ไม่เคยมีมาก่อนเกี่ยวกับวิธีการทำงานของเอกภพ นั่นควรให้ข้อมูลนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์เกี่ยวกับธรรมชาติของสสารมืดและบทบาทที่มีอยู่ในจักรวาล
และในปี 2019 เป็นครั้งแรกที่นักวิจัยจะเปิดตาที่ 6,200 ปอนด์ (2,800 กิโลกรัม) ของกล้องโทรทรรศน์นั้นและรับแสง ปฏิบัติการวิทยาศาสตร์เริ่มในปี 2565
การแข่งขันเพื่อสร้างเครื่องตรวจจับรุ่นต่อไปจะร้อนขึ้น
นักฟิสิกส์ของอนุภาคได้คาดการณ์มานานแล้วว่าสัญญาณโดยตรงแรกของสสารมืดอาจเป็นประกาย นี่เป็นวิธีการใช้งาน: เมื่อสสารมืดชนกับสารเฉื่อยในห้องมืดมากสารเหล่านั้นจะเปล่งแสงเป็นจุดจาง ๆ เป็นเวลาหลายทศวรรษที่นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างเครื่องตรวจจับตามหลักการนี้ แต่จนถึงขณะนี้ยังไม่มีใครสร้างผลสรุปได้
ในปี 2019 นักวิทยาศาสตร์ในประเทศจีนจะทำงานอย่างหนักบนแพลตฟอร์ม PandaX ซึ่งจ้องไปที่ซีนอนทั้งวันทั้งคืนโดยมองหาประกาย นักวิทยาศาสตร์เหล่านั้นกำลังอัพเกรดเครื่องตรวจจับอย่างรวดเร็วเพื่อรองรับเป้าหมายซีนอน 4 ตัน (3.6 ตัน) โดยรายงานว่าพวกเขาคาดหวังว่าจะทำงานส่วนใหญ่ให้เสร็จภายในช่วงปี 2019 และ 2563 เครื่องตรวจจับตัวใหม่จะถูกเรียกว่า PandaX-xt
เพื่อไม่ให้น้อยลงนักวิจัยในเซาท์ดาโคตาจะเสร็จสิ้นขั้นตอนการก่อสร้างที่สำคัญที่สุดใน LUX-ZEPLIN ซึ่งจะตรวจสอบซีนอนเต็มจำนวน 10 ตัน (9 ตัน) เกือบหนึ่งไมล์ใต้เมือง Lead, South Dakota เช่นเดียวกับ PandaX-xt โครงการจะไม่ปิดตัวลงจนถึงปี 2020
อิตาลีจะเดินหน้าต่อไปในการอัพเกรดเครื่องตรวจจับชื่อ XENON อย่างเหมาะสมเป็นขนาด 8 ตัน (7.2 ตัน) การอัพเกรดที่เรียกว่า XENON-nt ควรได้รับการห่อหุ้มในปี 2019
ระยะต่อไป
เป็นไปได้เสมอที่การทดลองบางอย่างจะกลายเป็นหลักฐานที่ไม่อาจปฏิเสธได้และเป็นหลักฐานว่ามีอนุภาคสสารมืดชนิดหนึ่งที่เป็นไปได้อยู่จริง แต่ในระยะสั้นในเกือบทุกด้านนักฟิสิกส์ให้ความสำคัญกับการใช้บทเรียนจากอดีตเพื่อแจ้งให้นักล่าสสารมืดที่ใหญ่กว่าและดีกว่าในอนาคต การค้นพบสสารมืดที่ไม่อาจเปลี่ยนแปลงได้จะเกิดขึ้นในปี 2562 หรือไม่? นั่นอาจเป็นแง่ดีเล็กน้อย แต่นักฟิสิกส์กำลังไล่ล่าเป้าหมายนั้นกำลังมุ่งหน้าสู่ปีใหม่เพื่อเตรียมล่าตัวเองอย่างแม่นยำและมีพลังมากกว่าที่เคยเป็นมา
