GPS aitab avastada tumeaine kurrutusi
Geopositsioneerimissüsteem GPS annab meile väga täpselt teada, kus me oleme. Nüüd pakuvad kaks teadlast GPS-ile välja uue ja lausa fundamentaalkosmoloogilise rakenduse – anda meile aimu tumeda aine loomusest.
Tumeaine on mõistatuslik ollus, mida pole keegi näinud, kuid mis teatakse moodustavat tervelt 27 protsenti kogu universumis leiduvast massist ja energiast ja mis avaldab mõju tavalise aine liikumisele.
Enamasti oletatakse, et tumeaine koosneb mingisugustest senitundmata elementaarosakestest, aga Andrei Derevjanko Ameerika Ühendriikide Nevada ülikoolist ja Maksim Pospelov Kanadas Waterloos asuvast Perimeteri teoreetilise füüsika instituudist on välja tulnud teooriaga, et tumeainena toimivad hoopis aegruumi täitvates kvantväljades leiduvad praod ja kurrud.
See aga tähendab, et kui tavalise aine osake, näiteks elektron, üle sellise kurru liigub, siis muutuvad veidi selle fundamentaalsed omadused, näiteks mass. Ent ka kellad näitavad teisel pool kurdu erisugust aega. Siin tulebki mängu GPS.
See süsteem koosneb paljudest satelliitidest, mille pardal on ülitäpne aatomkell. Satelliitide võrgustiku läbimõõt on umbes 50 000 kilomeetrit ja see liigub koos Päikesesüsteemiga läbi maailmaruumi umbes 300 kilomeetrit sekundis. Nii et kui maakera liigub koos seda ümbritseva GPS-satelliidistikuga üle mõne sellise kvantvälja kurru, võib see üleminek kesta ligi kolm minutit.
Kui nüüd aatomkellade näite üksteisega hoolikalt võrrelda, peaks olema seesugust üleminekut tuvastada. See annaks tõendust, et sellised väljakurrud ongi tõesti olemas. Derevjanko tegelebki nüüd aegade jooksul arhiveeritud GPS-andmete analüüsiga. Koos kolleeg Pospeloviga kirjutab ta sellest kõigest ajakirjas Nature Physics.
Toimetaja: Jaan-Juhan Oidermaa
Allikas: Nature Physics