Считается, что слабо взаимодействующие массивные частицы (WIMP) доминируют над темной материей, и в настоящее время предпринимаются огромные усилия для их обнаружения. Поэтому WIMP, как известно, трудно обнаружить, если они существуют, то это.
Однако некоторые физики не настолько уверены, что WIMP - это ключ к охоте на темную материю. В новом исследовании два американских исследователя вновь открыли дебаты о темной материи, предполагая, что большая часть ее может состоять из более тяжелые, сильно взаимодействующие частицыили, возможно, меньше, даже больше Слабо взаимодействующие частицы, чем теория WIMP. Физики также предполагают, что Вселенная была бы еще более интересным местом, где доминирует темная материя без WIMP…
“Мы мало знаем о темной материи, так как не можем измерить ее напрямую», - сказал Джонатан Фенг, физик из Калифорнийского университета в Ирвине. «Но есть теории и модели. WIMP привлекательны, потому что они появляются во многих популярных теориях новых частиц и взаимодействий. Но что, если есть другие хорошо мотивированные возможности для темной материи, кроме WIMP?”
Фэн с соавтором Джейсоном Кумаром опубликовал статью в Письма о физическом обзоре называется "Частицы темной материи без слабой массы или слабых взаимодействий, »И результаты поставили под сомнение обоснованность сосредоточения внимания на WIMP как на главном компоненте темной материи, которая, как считается, составляет основную массу в нашей Вселенной. Проблема с темной материей, как утверждает Фэн, заключается в том, что мы не можем измерить (наблюдать) ее непосредственно, и поэтому у нас мало информации о том, что это такое. Мы знаем, что там, движение галактик и галактических скоплений указывают на гравитационное влияние что-то кроме того, что мы можем видеть (т.е. светящаяся материя), но темная материя не взаимодействует через электромагнитную силу, что делает ее особенно сложным объектом для изучения.
Существуют веские теоретические основания полагать, что WIMP находятся в центре исследований темной материи, но Фэн и Кумар создали модели, которые предлагают другие слабо и сильно взаимодействующие частицы, которые могут объяснить некоторые явления, которые мы наблюдаем.
“WIMP - очень специфический пример темной материи, но существует более широкий класс частиц«Добавил Фэн. «Мы обнаружили, что некоторые из моделей также предсказывали правильное количество темной материи для вселенной, но с темной материей, которая взаимодействовала намного сильнее или слабее, чем WIMP. Нам интересно, действительно ли почти исключительное внимание к WIMP оправдано.”
Действительно, большое внимание сосредоточено на теории WIMP, а что, если исследователи темной материи ослеплены одной теорией в ущерб более тонкому объяснению? Один из ключевых моментов, о которых идет речь, заключается в том, что имеются убедительные доказательства в пользу кандидатов на темную материю с массой около 1 ГэВ. Это открытие было получено из проекта DAMA (Dark Matter) в Национальной лаборатории Gran Sasso, Италия, который исследует сигнал от возможных взаимодействий темной материи в галактическом гало. WIMPS намного больше, с массой 100 ГэВ. Может ли этот сигнал быть от гораздо более легкого слабо взаимодействующего кандидата темной материи?
Есть также предположения из других исследований, что сильно взаимодействующие частицы все время аннигилируют, генерируя фотоны высокой энергии, которые можно наблюдать, пронизывая всю Вселенную. Хотя это теория, Фэн с оптимизмом смотрит на эксперименты с энергичными фотонами.
Однако повторный анализ доминирования WIMP над темной материей создает некоторые интересные сценарии для Вселенной. При рассмотрении темной материи без WIMP начинают формироваться довольно экзотические объяснения.
“Есть теории о том, что за нашими глазами скрывается теневой мир. Это зеркальный мир, который похож на наш, но не взаимодействует с нашим,- сказал Фэн. «С темной материей WIMP эта возможность невелика.”
“Темная материя без WIMP требует новых сил, о которых мы мало что знаем. Если бы вы могли иметь доказательства этого типа темной материи, это может быть намек на то, что этот теневой мир существует.”
мир теней может показаться немного эксцентричным, но он также построен из жизнеспособных теорий, так же как общепринятая теория WIMP. Это новое исследование, безусловно, является напоминанием о том, что темная материя является неизвестным количеством, и исследователи должны быть открыты для других частиц и не только WIMPS…
Публикация: Письма физического обзора
Источник: Physorg.com
