Shkencëtarët po përdorin vetitë e pazakonta bërthamore të izotopit Torium-229 për të zhvilluar një “orë bërthamore” ultra të saktë. Kjo orë, e cila do të jetë në gjendje të zbulojë forca 10 trilion herë më të dobëta se graviteti, mund të bëhet një mjet thelbësor në kërkimin e materies së errët. Për shkak të ndjeshmërisë së saj të jashtëzakonshme, ajo mund të zbulojë ndikimin e materies së errët, e cila besohet se shtrembëron në mënyrë të lehtë vetitë e materies së zakonshme.
Për rreth 100 vjet, studiuesit kanë kërkuar për natyrën e materies së errët, një substancë e padukshme që mendohet se përbën rreth 80% të masës totale të universit. Megjithëse është thelbësore për shpjegimin e shumë fenomeneve kozmike, ajo nuk është zbuluar ende në asnjë eksperiment të drejtpërdrejtë. Shkencëtarët besojnë se, megjithëse nuk ndërvepron me dritën, materia e errët ndikon në mënyrë delikate në sjelljen e materies së dukshme.
Një orë bërthamore, e cila mat kohën bazuar në oshilimet e një bërthame atomike, mund të zbulojë këtë ndikim të materies së errët. Ajo do të ishte aq e saktë saqë edhe ndryshimet më të vogla në kohën e saj do të sinjalizonin praninë e materies së errët. Kjo ka çuar në bashkëpunimin ndërkombëtar midis grupeve kërkimore në Gjermani dhe Kolorado, të cilët kanë arritur të përdorin izotopin radioaktiv Torium-229 si një hap të parë drejt ndërtimit të një ore të tillë.
Ashtu si shtytja e një fëmije në një lëkundëse kërkon kohën e duhur, një bërthamë atomike ka një frekuencë optimale oshilimi, të njohur si frekuencë rezonance. Rrezatimi me saktësisht këtë frekuencë mund të bëjë që bërthama të kalojë midis dy gjendjeve kuantike: një gjendje themelore dhe një gjendje me energji të lartë.
Për shumicën e materialeve, kjo frekuencë rezonance është e lartë dhe kërkon rrezatim të fortë. Megjithatë, në vitin 1976, shkencëtarët zbuluan se Toriumi-229 ishte një përjashtim i rrallë. Frekuenca e tij natyrore e rezonancës është aq e ulët saqë mund të manipulohet me teknologjinë standarde të lazerit, duke e bërë atë një kandidat ideal për zhvillimin e një ore bërthamore.
Pavarësisht përparimit të rëndësishëm, zhvillimi i një ore bërthamore ka hasur vështirësi në matjen me saktësi të frekuencës së rezonancës së Toriumit-229. Për gati pesë dekada, shkencëtarët nuk ishin në gjendje të bënin këto matje me saktësinë e nevojshme. Megjithatë, vitin e kaluar, një grup në Universitetin e Kolorados publikoi rezultate matjeje që ishin disa milion herë më të sakta se matjet e mëparshme.
Perez shpjegon se ndërsa nevojitet akoma më shumë saktësi për të ndërtuar një orë bërthamore, këto matje të reja ofrojnë një mundësi për të studiuar materien e errët. “Në një univers të përbërë vetëm nga materia e dukshme, kushtet fizike dhe spektri i absorbimit të çdo materiali do të mbeteshin konstantë,” thotë Perez. “Por meqë materia e errët na rrethon, natyra e saj valëzore mund të ndryshojë në mënyrë të lehtë masën e bërthamave atomike dhe të shkaktojë ndryshime të përkohshme në spektrin e tyre të absorbimit.”
Llogaritjet teorike të grupit të tij treguan se matjet e reja mund të zbulojnë ndikimin e materies së errët edhe nëse ajo është 100 milion herë më e dobët se graviteti. Wolfram Ratzinger, një studiues në grup, thekson se është e nevojshme të identifikohen ndryshime në të gjithë spektrin e absorbimit, jo vetëm në frekuencën e rezonancës.
Ai shprehet se sapo të zbulohet një devijim i tillë, intensiteti dhe frekuenca e shfaqjes së tij do të ndihmojnë në llogaritjen e masës së grimcës përgjegjëse të materies së errët.
Potenciali Përtej Materies së Errët
Përveç kërkimit për materien e errët, zhvillimi i një ore bërthamore do të kishte ndikime revolucionare në fusha të ndryshme, si navigacioni në Tokë dhe në hapësirë, telekomunikacioni, menaxhimi i rrjeteve energjetike dhe kërkimet shkencore.
Perez thekson se një orë bërthamore e bazuar në Torium-229 do të ishte “detektori i fundit” për materien e errët, pasi ajo do të mundësonte zbulimin e devijimeve tepër të vogla në frekuencën e saj, duke ofruar një rezolucion 100,000 herë më të mirë se ai që kemi aktualisht. Kjo saktësi e jashtëzakonshme do të lejonte zbulimin e forcave 10 trilion herë më të dobëta se graviteti, duke tejkaluar kufizimet e orëve atomike aktuale.
Dëshironi të mësoni më shumë rreth ndryshimeve specifike që mund të shkaktojë materia e errët në spektrin e absorbimit të Toriumit-229? /Korrespodenti