Знаем, че тъмна материя съществува. Нещо повече, учените биха били трудно да обяснят какво обяснява гравитационните ефекти, които рутинно виждат при работа в Космоса.
От десетилетия учените се стремят да докажат съществуването му, като разбиват протони заедно в Големия адронен колайдер. За съжаление, тези усилия не предоставиха конкретни доказателства.
Следователно може да е време да преосмислим тъмната материя. А физиците Дейвид М. Джейкъбс, Глен Д. Старкман и Брайън Лин от Университета Кейс Уестърн имат теория, която прави точно това, дори и да звучи малко странно.
В новото си изследване те твърдят, че вместо тъмна материя, състояща се от елементарни частици, които са невидими и не излъчват или абсорбират светлина и електромагнитно излъчване, тя придобива формата на парчета материя, които варират значително по отношение на маса и размер.
Както изглежда, има много водещи кандидати за това каква тъмна материя може да бъде, която варира от слабо взаимодействащи масивни частици (известни още като WIMP) до оси. Тези кандидати са привлекателни, особено WIMP, тъй като съществуването на такива частици може да помогне за потвърждаване на теорията на свръхсиметрията - което от своя страна би могло да помогне да доведе до работеща теория на всичко (ToE).
Но засега не са получени доказателства, които окончателно да доказват съществуването на едното. Освен че е необходимо, за да работи общата относителност, тази невидима маса изглежда съдържанието да остане невидимо за откриване.
Според Джейкъбс, Старкман и Лин, това може да показва, че тъмната материя съществува в царството на нормалната материя. По-специално те считат възможността тъмната материя да се състои от макроскопични предмети - които те наричат „макроси“ - които могат да се характеризират съответно в единици грамове и квадратни сантиметри.
Макросите са не само значително по-големи от WIMPS и аксиони, но потенциално биха могли да бъдат събрани от частици в Стандартния модел на физиката на частиците - като кваркове и лептони от ранната Вселена - вместо да изискват нова физика, която да обясни тяхното съществуване. WIMPS и аксионите остават възможни кандидати за тъмна материя, но Джейкъбс и Старкман твърдят, че има причина да търсят другаде.
„Възможността тъмната материя да бъде макроскопична и дори да излезе от стандартния модел е стара, но вълнуваща“, казва Старкман пред Space Magazine чрез имейл. „Това е най-икономичната възможност и при нашия неуспех досега да намерим кандидати за тъмна материя в нашите детектори за тъмна материя или да ги направим в нашите ускорители, той заслужава нашето обновено внимание.“
След като елиминираха повечето обикновени вещества - включително неуспешни Юпитери, бели джуджета, неутронни звезди, звездни черни дупки, черни дупки в центрове на галактики и неутрино с много маса - като възможни кандидати, физиците насочиха фокуса си към екзотиката.
Въпреки това, материята, която се намираше някъде между обикновени и екзотични - роднини на неутронни звезди или големи ядра - беше оставена на масата, каза Старкман. „Ние казваме роднини, защото вероятно имат значително примеси от странни кварки, които се правят в ускорители и обикновено имат изключително кратък живот“, каза той.
Въпреки че странните кварки са силно нестабилни, Старкман посочва, че неутроните също са силно нестабилни. Но в хелия, свързан със стабилни протони, неутроните остават стабилни.
„Това отваря възможността, че стабилната странна ядрена материя е била създадена в ранната Вселена и тъмната материя е нищо повече от късове странна ядрена материя или други свързани състояния на кварки, или от бариони, които самите са направени от кварки“, каза Старкман.
Подобна тъмна материя би отговаряла на стандартния модел.
Това е може би най-привлекателният аспект на теорията на Макроса: схващането, че тъмната материя, от която зависи космологичният ни модел на Вселената, може да бъде доказана без нужда от допълнителни частици.
И все пак идеята, че Вселената е изпълнена с тромава, невидима маса, а не безброй невидими частици, прави Вселената малко по-странна, нали?
