Predpokladá sa, že slabé interakcie masívnych častíc (WIMP) ovládajú temnú hmotu a vyvíjajú sa obrovské snahy o ich detekciu. WIMP je preto notoricky ťažké odhaliť, ak existujú, tak je.
Niektorí fyzici však nie sú takí presvedčení, že WIMP sú kľúčom k lovu temnej hmoty. V novej štúdii dvaja americkí vedci znovu otvorili diskusiu o temnej hmote, pričom naznačili, že väčšinu z nej by bolo možné zložiť ťažšie a silne interagujúce časticealebo prípadne menšie, ešte viac slabo interagujúce častice ako teória WIMP. Fyzici tiež zachádzajú tak ďaleko, že naznačujú, že vesmír by bol ešte zaujímavejším miestom, kde dominuje temná hmota bez WIMP ...
“O temnej hmote vieme málo, pretože ju nemôžeme priamo merať“, Povedal Jonathan Feng, fyzik z Kalifornskej univerzity v Irvine. "Existujú však teórie a modely. WIMP sú atraktívne, pretože sa objavujú v mnohých populárnych teóriách nových častíc a interakcií. Čo ak však existujú iné dobre motivované možnosti pre temnú hmotu okrem WIMP?”
Feng spolu so spoluautorom Jasonom Kumarom uverejnili príspevok v Listy o fyzickom preskúmaní s názvom „Častice tmavej hmoty bez slabých hmôt alebo slabých interakcií“A výsledky spochybnili platnosť zamerania sa na WIMP ako hlavnú zložku temnej hmoty, ktorá tvorí väčšinu hmoty v našom vesmíre. Problém s temnou hmotou, ako uviedol Feng, spočíva v tom, že to nemôžeme priamo merať (pozorovať), a preto nemáme len potuchy, čo to je. Vieme, že je to tam, pohyb galaxií a galaktických zhlukov naznačuje gravitačný vplyv niečo iné ako to, čo vidíme (t. j. svetelná hmota), ale temná hmota interaguje prostredníctvom elektromagnetickej sily, čo znemožňuje štúdium zvlášť ťažkej entity.
Existujú silné teoretické dôvody domnievať sa, že WIMP sú v centre štúdií temnej hmoty, ale Feng a Kumar zložili modely, ktoré naznačujú iné slabo a silne interagujúce častice môžu vysvetliť niektoré javy, ktoré pozorujeme.
“WIMP sú veľmi špecifickým príkladom tmavej hmoty, existuje však širšia trieda častíc“Dodal Feng. "Zistili sme, že niektoré modely tiež predpovedali správne množstvo temnej hmoty pre vesmír, ale s temnou hmotou, ktorá interagovala oveľa silnejšie alebo slabšie ako WIMP. Zaujíma nás, či je takmer opodstatnená pozornosť na WIMP skutočne opodstatnená.”
V skutočnosti sa veľká pozornosť venuje teórii WIMP, čo keď výskumníci v oblasti temných hmôt zamieňajú jednu teóriu na úkor jemnejšieho vysvetlenia? Jedným z hlavných nastolených bodov je, že existujú silné dôkazy podporujúce kandidátov na temnú hmotu s hmotnosťou približne 1 GeV. Toto zistenie pochádza z projektu DAMA (Dark Matter) v Gran Sasso National Laboratories, Taliansko, ktorý skúma signál z možných interakcií temnej hmoty v galaktickom halo. WIMPS sú omnoho väčšie s hmotnosťou 100 GeV. Mohol by tento signál pochádzať od oveľa ľahšieho slabého interagujúceho kandidáta na temnú hmotu?
Existujú tiež návrhy z iného výskumu, že silne interagujúce častice sa neustále ničia a vytvárajú fotóny s vysokou energiou, ktoré je možné pozorovať v celom vesmíre. Aj keď je to teória, Feng je optimistický, pokiaľ ide o experimenty s energetickými fotónmi.
Prehodnotenie dominancie WIMP nad temnou hmotou však vytvára pre vesmír niekoľko zaujímavých scenárov. Zohľadnením tmavej hmoty bez WIMP sa začnú vytvárať niektoré skôr exotické vysvetlenia.
“Existujú teórie, že za nami je tieňový svet. Je to zrkadlový svet, ktorý je ako náš, ale s ním nekomunikuje,“Povedal Feng. "V prípade tmavej hmoty WIMP je táto možnosť vzdialená.”
“Temná hmota bez WIMP vyžaduje nové sily, o ktorých toho veľa nevieme. Ak by ste mohli mať dôkazy o tomto type temnej hmoty, mohlo by to byť náznakom, že tento tieňový svet existuje.”
tieňový svet môže znieť trochu výstredne, ale je tiež postavený na životaschopných teóriách rovnako ako všeobecne akceptovaná teória WIMP. Táto nová štúdia určite pripomína, že temná hmota je neznámym množstvom a vedci by mali byť otvorení iným časticiam a nielen WIMPS…
Publikácia: Listy o fyzickom preskúmaní
Zdroj: Physorg.com
