Vieme, že existuje temná hmota. Vedci by navyše ťažko dokázali vysvetliť, čo vysvetľuje gravitačné účinky, ktoré bežne vidia pri práci vo vesmíre.
Po celé desaťročia sa vedci snažili dokázať svoju existenciu spoločným rozbíjaním protónov vo Veľkom hadrónovom zrážači. Toto úsilie nanešťastie neposkytlo žiadne konkrétne dôkazy.
Preto by mohol nastať čas prehodnotiť temnú hmotu. A fyzici David M. Jacobs, Glenn D. Starkman a Bryan Lynn z Case Western Reserve University majú teóriu, ktorá to len robí, aj keď to znie trochu čudne.
Vo svojej novej štúdii tvrdia, že namiesto temnej hmoty pozostávajúcej z neviditeľných elementárnych častíc, ktoré nevyžarujú alebo neabsorbujú svetlo a elektromagnetické žiarenie, má formu kúskov hmoty, ktoré sa značne líšia z hľadiska hmotnosti a veľkosti.
V súčasnej dobe existuje veľa vedúcich kandidátov na to, čo by mohla byť temná hmota, od Slabých interakčných masívnych častíc (aka WIMP) až po axióny. Títo kandidáti sú atraktívni, najmä WIMP, pretože existencia takýchto častíc by mohla pomôcť potvrdiť teóriu supersymetrie - čo by zase mohlo viesť k fungujúcej teórii všetkého (ToE).
Doteraz sa však nezískali žiadne dôkazy, ktoré by definitívne dokázali jeho existenciu. Zdá sa, že táto neviditeľná hmota, ktorá je nevyhnutná na to, aby fungovala všeobecná relatívnosť, zostala pri detekcii neviditeľná.
Podľa Jacobs, Starkman a Lynn by to mohlo naznačovať, že temná hmota existuje v ríši normálnej hmoty. Osobitne zvažujú možnosť, že temná hmota pozostáva z makroskopických objektov - ktoré nazývajú „makrá“ - ktoré možno charakterizovať v jednotkách gramov a centimetroch štvorcových.
Makrá sú nielen výrazne väčšie ako WIMPS a axióny, ale mohli by byť potenciálne zostavené z častíc v štandardnom modeli časticovej fyziky - ako sú kvarky a leptóny zo skorého vesmíru - namiesto toho, aby vyžadovali novú fyziku na vysvetlenie svojej existencie. WIMPS a axióny zostávajú možnými kandidátmi na temnú hmotu, ale Jacobs a Starkman tvrdia, že existuje dôvod hľadať inde.
„Možnosť, že tmavá hmota môže byť makroskopická a dokonca sa môže objaviť zo štandardného modelu, je stará, ale vzrušujúca,“ povedal Starkman e-mailom časopisu Space Magazine. "Je to najúspornejšia možnosť a vzhľadom na naše doterajšie zlyhanie nájsť kandidátov na temnú hmotu v našich detektoroch temnej hmoty alebo ich vyrobiť v našich urýchľovačoch si zaslúži našu novú pozornosť."
Po odstránení najbežnejších záležitostí - vrátane zlyhaných Jupiterov, bielych trpaslíkov, neutrónových hviezd, hviezdnych čiernych dier, čiernych dier v centrách galaxií a neutrín s veľkou hmotnosťou - sa fyzici zamerali na exotiku.
Na stole však zostala hmota, ktorá bola niekde medzi obyčajnými a exotickými - príbuznými neutrónových hviezd alebo veľkých jadier - povedal Starkman. "Hovoríme o príbuzných, pretože pravdepodobne majú značnú prímes podivných kvarkov, ktoré sa vyrábajú v urýchľovačoch a obvykle majú mimoriadne krátky život," uviedol.
Hoci sú podivné kvarky vysoko nestabilné, Starkman zdôrazňuje, že neutróny sú tiež veľmi nestabilné. Ale v héliu, viazanom stabilnými protónmi, neutróny zostávajú stabilné.
„To otvára možnosť, že v ranom vesmíre sa vytvorila stabilná podivná jadrová hmota a temná hmota nie je nič iné ako kusy podivnej jadrovej hmoty alebo iných viazaných stavov kvarkov alebo baryónov, ktoré sú samy vyrobené z kvarkov,“ povedal Starkman.
Takáto tmavá hmota by zodpovedala štandardnému modelu.
Toto je možno najpríťažlivejší aspekt teórie makier: predstava, že temná hmota, od ktorej závisí náš kozmologický model vesmíru, sa dá dokázať bez potreby ďalších častíc.
Napriek tomu myšlienka, že vesmír je naplnený robustnou, neviditeľnou hmotou, a nie nespočetnými neviditeľnými časticami, spôsobuje, že vesmír vyzerá trochu čudne, nie?
