Trung bình cơ thể mỗi người bị tấn công bởi một hạt vật chất tối (dark matter) trong mỗi phút, theo một tính toán mới đây trong nỗ lực tìm kiếm sự có mặt của vật chất tối.
Vật chất tối là dạng vật chất khác hoàn toàn với vật chất thông thường cấu tạo nên thế giới chúng ta nhìn thấy trong đó có chính cơ thể của chúng ta. Nó được các nhà khoa học xác định là tồn tại qua tương tác hấp dẫn nó gây ra đối với các thiên hà và quần thiên hà. Các nhà khoa học ước tính rằng chúng chiếm tới 80% tổng lượng vật chất trong vũ trụ. (Đọc bài Vật chất tối và năng lượng tối)
Không ai có thể xác định chính xác các hạt cấu tạo nên vật chất tối. Tuy nhiên chúng được cho rằng cấu tạo từ một loại hạt lý thuyết gọi là "hạt tương tác yếu nặng" (Weakly Interacting Massive Particle, viết tắt là WIMP).
Như tên gọi của chúng, các hạt này chỉ gây ra một tác động duy nhất đó là tương tác yếu, loại tương tác hạt nhân có mặt khắp nơi trong vũ trụ, và trong cả cơ thể con người.
Điều này có nghĩa là chúng có thể gây ra các tương tác yếu lên hạt nhân nguyên tử trong những điều kiện nào đó, và nghiên cứu mới đây chỉ ra rằng điều này có thể xảy ra thường xuyên hơn trước đây chúng ta từng nghĩ.
"Trước khi chúng tôi làm việc này, tôi đã nghĩ rằng WIMP chỉ tương tác với một trong các hạt nhân trên cơ thể bạn một lần trong cuộc đời. Nhưng thực tế nó xảy ra thường xuyên hơn nhiều, chỉ một phút một lần", giáo sư Katherine Freese tại trung tâm vật lý lý thuyết Michigan, đại học Michigan cho biết.
Va chạm của WIMP
Theo lý thuyết, các WIMP đã được tạo thành từ buổi bình minh của vũ trụ, giống như các dạng vật chất khác. Mặc dù WIMP ít tương tác với các vật chất thông thường, nhưng hai hạt trong số chúng va chạm với nhau, chúng sẽ bị phá hủy và toàn bộ khối lượng của chúng sẽ chuyển thành năng lượng.
Đồng tác giả của nghiên cứu là Christopher Savage tại đại học Stockholm, Thụy Điển cho biết "Cùng với việc vũ trụ giãn nở và lạnh dần, các WIMP bị đẩy ra xa nhau và mất dần khả năng tiêu diệt lẫn nhau"
Các mô hình gợi ý rằng ngày nay hàng tỷ hạt WIMP tuôn chảy xuyên suốt Trái Đất và các cư dân của nó từng giây.
Một số thí nghiệm được thiết kế để phát hiện WIMP dựa trên việc tính toán xác xuất va chạm của chúng với vật chất thông thường, chẳng hạt như tinh thể germanium và lượng năng lượng được giải phóng trong vụ va chạm.
Nghiên cứu của Freese và Savage cho thấy nguyên tử oxy và hydro dễ bị tấn công bởi WIMP. và bản thân cơ thể con người chúng ta được cấu tạo từ một lượng lớn nước (H2O), chúng ta luôn sẵn sàng chịu tác động của WIMP.
Các nhà nghiên cứu ước tính rằng đối với các hạt WIMP với khối lượng 60 GeV thì mỗi năm có khoảng 10 hạt va chạm với một cơ thể người trung bình có khối lượng 70kg, còn với WIMP khối lượng từ 10 tới 20 GeV thì số lượng này sẽ là hàng trăm nghìn hạt mỗi năm. (GeV là viết tắt của Giga-electron-volt, là năng lượng tương đương với khối lượng của một proton)
Vật chất tối có nguy hiểm?
Vì là tương tác yếu, nên việc các hạt vật chất tối va chạm với cơ thể con người không thể gây ra nguy hiểm gì. Nhưng nếu như hai hạt trong số chúng va chạm với nhau, nó sẽ giải phóng ra một năng lượng lớn. Nếu hai hạt có khối lượng gấp 100 lần proton va chạm với nhau, chúng hủy nhau và sinh ra năng lượng tương đương với khối lượng của 200 hạt photon. Do vậy nếu việc này xảy ra trong cơ thể con người, nó sẽ gây ra hậu quả lớn cho cơ thể. Tuy vậy khả năng này là rất khó xảy ra.
VACA
(theo National Geographic)
