Particulele masive cu interacțiune slabă (WIMPs) sunt destinate să domine materia întunecată și sunt în curs de depunere eforturi uriașe pentru a le detecta. Prin urmare, WIMP-urile sunt dificil de detectat, dacă există, aceasta este.
Cu toate acestea, unii fizicieni nu sunt atât de încrezători că WIMP-urile sunt cheia pentru vânarea materiei întunecate. Într-un nou studiu, doi cercetători americani au redeschis dezbaterea despre materia întunecată, sugerând că cea mai mare parte a acesteia ar putea fi compusă particule mai grele, puternic interacționate, sau posibil mai mic, chiar mai mult particule slab interacționate decât teoria WIMP. Fizicienii merg, de asemenea, până sugerează că Universul ar fi un loc și mai interesant, în care domina mai puțin întuneric WIMP ...
“Știm puțin despre materia întunecată, deoarece nu o putem măsura direct", A spus Jonathan Feng, fizician la Universitatea din California, Irvine. „Există însă teorii și modele. WIMP-urile sunt atractive pentru că apar în multe teorii populare despre particule și interacțiuni noi. Dar ce se întâmplă dacă există și alte posibilități bine motivate pentru materia întunecată, în afară de WIMP-uri?”
Feng, cu coautorul Jason Kumar, a publicat o lucrare în Scrisori de revizuire fizică numit „Particule cu aspect întunecat fără mase la scară slabă sau interacțiuni slabe”, Iar rezultatele au pus sub semnul întrebării validitatea concentrării asupra WIMP-urilor ca principală componentă a materiei întunecate gândite să constituie majoritatea masei din Universul nostru. Problema cu materia întunecată, așa cum a afirmat Feng, este că nu o putem măsura (observa) direct și, prin urmare, avem prea puțin indicii despre ce este vorba. Știm că este acolo, mișcarea galaxiilor și a grupurilor galactice indică o influență gravitațională a ceva în afară de ceea ce putem vedea (adică materie luminoasă), însă materia întunecată nu interacționează prin forța electromagnetică, ceea ce face o entitate deosebit de dificil de studiat.
Există motive teoretice puternice pentru a crede că WIMP-urile sunt în centrul studiilor asupra materiei întunecate, dar Feng și Kumar au compus modele care sugerează alte particule slab și puternic, care interacționează, pot explica unele dintre fenomenele pe care le observăm.
“WIMP-urile sunt un exemplu foarte specific de materie întunecată, dar există o clasă mai largă de particule”, A adăugat Feng. „Am descoperit că unele dintre modele au prezis, de asemenea, cantitatea potrivită de materie întunecată pentru univers, dar cu materie întunecată care interacționa mult mai puternic sau slab decât WIMP-urile. Ne întrebăm dacă este necesară o atenție aproape exclusivă pentru WIMP-uri.”
Într-adevăr, multă atenție este concentrată pe teoria WIMP, ce se întâmplă dacă cercetătorii materiei întunecate sunt clipiți de o teorie în detrimentul unei explicații mai subtile? Unul dintre punctele esențiale ridicate este faptul că există dovezi puternice care susțin candidații la materie întunecată cu o masă de aproximativ 1 GeV. Această constatare provine din proiectul DAMA (Materia întunecată) din Laboratoarele Naționale Gran Sasso, Italia, care investighează semnalul posibilelor interacțiuni de materie întunecată din haloul galactic. WIMPS este mult mai mare, cu o masă de 100 GeV. Acest semnal ar putea fi de la un candidat mult mai ușor și slab interacționând cu materia întunecată?
Există, de asemenea, sugestii din alte cercetări conform cărora particulele care interacționează puternic sunt anihilând tot timpul, generând fotoni cu energie mare, care pot fi observate perversând întregul Univers. Deși aceasta este o teorie, Feng este optimist în ceea ce privește experimentele energetice cu fotoni.
Cu toate acestea, reanalizarea dominanței WIMP asupra materiei întunecate creează câteva scenarii interesante pentru Univers. Luând în considerare materia WIMP mai puțin întunecată, încep să se formeze câteva explicații destul de exotice.
“Există teorii că în spatele nostru există o lume umbrită. Este o lume oglindă care este ca a noastră, dar nu interacționează cu a noastră,A spus Feng. „Cu WIMP materia întunecată, această posibilitate este la distanță.”
“Materia întunecată fără WIMP necesită forțe noi despre care nu știm cu adevărat. Dacă ați putea avea dovezi despre acest tip de materie întunecată, s-ar putea să fie un indiciu că această lume umbrită există.”
A lume umbră poate suna puțin excentric, dar este construit și din teorii viabile la fel cum este teoria acceptată în general de WIMP. Acest nou studiu este, cu siguranță, o amintire că materia întunecată este o cantitate necunoscută, iar cercetătorii ar trebui să fie deschiși către alte particule și nu doar WIMPS…
Publicarea: Physical Review Letters
Sursa: Physorg.com
