Er hulduefni búið til úr eindum eða einhverju allt öðru?

Jesus Zavala Franco, prófessor í eðlisfræði við Háskóla Íslands, og rannsóknahópur hans vinnur að því ásamt erlendum samstarfsaðilum að varpa ljósi á það hvort hulduefni, sem er talið eitt af megin byggingarefnum alheimsins, sé samansett úr eindum eða einhverju öðru. Vísindahópurinn tók nýverið þátt í vinnustofu þar sem markmiðið var m.a. að þróa betri líkön og tól til að herma uppbyggingu alheimsins.

Samkvæmt kenningum vísindamanna er innan við fimm prósent af alheiminum úr sýnilegu efni en afgangurinn er hulduorka (68%) og hulduefni (27%).  Það er því ekki að undra að vísindamenn innan stjarneðlisfræði og heimsfræði leggi höfuðáherslu á að öðlast aukinn skilning á þessum stóra en óþekkta hluta byggingareininga alheimsins.

Vísindahópar við Eðlisfræðistofnun tékknesku vísindaakademíunnar (FZU), Stofnun í kennilegri stjarneðlisfræði við Háskólann í Osló og Miðstöð stjarneðlisfræði og heimsfræði við Háskóla Íslands vinna saman að því að varpa nýju ljósi á eiginleika hulduefnisins. Stofnanirnar þrjár stóðu fyrir vinnustofu í Prag í Tékklandi á síðasta ári með 13 alþjóðlegum fyrirlesurum og 27 þátttakendum. Vinnustofunni var svo fylgt eftir með heimsóknum milli samstarfsaðilanna sem miðaði að því að þjálfa hópana enn frekar með sérhæfðum fyrirlestrum og umræðum.

Vinnustofan sem rannsóknarhóparnir tóku þátt í var styrkt af Uppbyggingarsjóði EES og Noregs en markmið sjóðsins er að draga úr félagslegum og efnahagslegum ójöfnuði innan svæðisins auk þess að styrkja samstarf við 15 lönd innan Evrópusambandsins í Mið- og Suður-Evrópu. Uppbyggingarsjóðurinn er fjármagnaður af Íslandi, Liechtenstein og Noregi.
Verkefni hópanna þriggja beindust að eiginleikum og prófunum tengdum ofurléttu hulduefni (e. Ultra-Light Dark Matter), sem er flokkur hulduefnalíkana, og skimunaraðferðum og breyttu þyngdarafli sem því tengjast. Rannsóknir þeirra fela í sér að þróa betri reikniverkfæri til að líkja eftir uppbyggingu alheimsins í slíkum líkönum.

Markmiðið er að skilja hvort hulduefni er búið til úr eindum og hvort eindirnar eru mjög léttar eða hvort hulduefni sé eitthvað allt annað. Til að sannreyna þetta verða hóparnir að þróa mismunandi kenningar og búa til stór hermilíkön til að prófa þær. Lokamarkmiðið er að sameina allar upplýsingar úr kenningunum og hermununum til að kanna hvernig líkön hópsins ríma við gögn úr heimsfræði.
Vísindamannahóparnir vinna að tengdum viðfangsefnum en þar sem þeir hafa ekki nákvæmlega sömu sérþekkingu og nýta ólíkar leiðir til að varpa ljósi á sömu fyrirbrigðin var markmið að nýta sameiginlega þekkingu allra til nýrra uppgötvana. Styrkurinn sem fékkst til samstarfsins gerði hópunum kleift að þjálfa hver annan og læra hver af öðrum.