Счита се, че слабо взаимодействащите масивни частици (WIMPs) доминират над тъмната материя и се предприемат огромни усилия за тяхното откриване. Следователно WIMP е трудно да се открие, ако съществуват, това е.
Някои физици обаче не са толкова уверени, че WIMP са ключови за лова на тъмна материя. В ново проучване двама американски изследователи отново откриха дебата за тъмната материя, предполагайки, че по-голямата част от нея може да се състои от по-тежки, силно взаимодействащи частициили евентуално по-малки, още повече слабо взаимодействащи частици от теорията на WIMP. Физиците също така стигат до предположението, че Вселената ще бъде още по-интересно място, където владее тъмната материя без WIMP ...
“Ние знаем малко за тъмната материя, тъй като не можем да я измерим директно", Каза Джонатан Фън, физик от Калифорнийския университет, Ървайн. "Но има теории и модели. WIMP са привлекателни, защото се случват в много популярни теории за нови частици и взаимодействия. Но какво ще стане, ако освен WIMP има други добре мотивирани възможности за тъмна материя?”
Фън, заедно със съавтора Джейсън Кумар, публикува статия в Писма за физически преглед Наречен "Частици с тъмна материя без слаби мащаби или слаби взаимодействия, “И резултатите поставят под въпрос валидността на фокусирането върху WIMPs като основен компонент на тъмната материя, за който се смята, че представлява по-голямата част от масата в нашата Вселена. Проблемът с тъмната материя, както е заявено от Фън, е, че не можем да го измерваме (наблюдаваме) директно и затова имаме малко представа какво е то. Знаем, че е там, движението на галактики и галактически клъстери показва гравитационно влияние на нещо различно от това, което можем да видим (т.е. светеща материя), но тъмната материя не взаимодейства чрез електромагнитната сила, което я прави особено трудна за изучаване.
Има силни теоретични причини да се смята, че WIMP са в центъра на изследванията на тъмната материя, но Фън и Кумар са съставили модели, които предполагат други слабо и силно взаимодействащи частици могат да обяснят някои от феномените, които наблюдаваме.
“WIMP са много специфичен пример за тъмна материя, но има по-широк клас частици, ”Добави Фън. "Установихме, че някои от моделите също предсказват правилното количество тъмна материя за Вселената, но с тъмна материя, която е много по-силно или слабо взаимодействаща от WIMP. Чудим се дали почти изключителното внимание за WIMP е наистина гарантирано.”
Всъщност много внимание е насочено към теорията на WIMP, а ако изследователите на тъмната материя са мигани от една теория в ущърб на по-финото обяснение? Едно от ключовите повдигнати въпроси е, че има сериозни доказателства в подкрепа на кандидатите за тъмна материя с маса около 1 GeV. Тази констатация идва от проекта DAMA (Dark Matter) в Националната лаборатория Гран Сасо, Италия, който изследва сигнала от възможни взаимодействия на тъмната материя в галактическия ореол. WIMPS са далеч по-големи, с маса от 100 GeV. Може ли този сигнал да е от далеч по-лек слабо взаимодействащ кандидат за тъмна материя?
Има и предложения от други изследвания, че силно взаимодействащите частици анигилират през цялото време, генерирайки високоенергийни фотони, които могат да се наблюдават, прониквайки в цялата Вселена. Въпреки че това е теория, Фън е оптимист по отношение на енергийните експерименти с фотони.
Въпреки това, повторният анализ на доминирането на WIMP над тъмната материя създава интересни сценарии за Вселената. Като се има предвид тъмната материя без WIMP, започват да се оформят някои доста екзотични обяснения.
“Съществуват теории, че зад нас има светлинен свят. Това е огледален свят, който е като нашия, но не взаимодейства с нашия,- каза Фън. "С тъмната материя на WIMP тази възможност е отдалечена.”
“Тъмната материя без WIMP изисква нови сили, за които всъщност не знаем много. Ако бихте могли да имате доказателства за този тип тъмна материя, това може да е намек, че този свят в сянка съществува.”
А свят на сянка може да звучи малко ексцентрично, но също така е изградено от жизнеспособни теории, точно както е общоприетата теория на WIMP. Това ново изследване със сигурност е напомняне, че тъмната материя е неизвестно количество и изследователите трябва да са отворени за други частици и не само WIMPS…
Публикация: Физически рецензионни писма
Източник: Physorg.com
