A gyengén interakciós masszív részecskék (WIMP) úgy gondolják, hogy uralják a sötét anyagot, és hatalmas erőfeszítések vannak folyamatban ezek felismerésére. A WIMP-ket ezért rendkívül nehéz felismerni, ha léteznek, akkor az.
Néhány fizikus azonban nem olyan biztos abban, hogy a WIMP-k kulcsszerepet játszanak a sötét anyag vadászatában. Egy új tanulmányban két amerikai kutató újból megnyitotta a sötét anyaggal kapcsolatos vitát, és azt sugallta, hogy annak többsége állhatna nehezebb, erősen kölcsönhatásba lépő részecskék, vagy esetleg kisebb, még több gyengén interakciós részecskék, mint a WIMP elméletnél. A fizikusok azt is megyék, hogy azt sugallják, hogy az Univerzum még érdekesebb hely lenne, ahol a WIMP nélküli sötét anyag dominál ...
“Kevéset tudunk a sötét anyagról, mivel azt közvetlenül nem tudjuk mérni”- mondta Jonathan Feng, az irvinei Kaliforniai Egyetem fizikusa. „De vannak elméletek és modellek. A WIMP-k vonzóak, mivel előfordulnak az új részecskék és interakciók sok népszerű elméletében. De mi van, ha a WIMP-k mellett más, jól motivált lehetőségek vannak a sötét anyag számára is?”
A Feng Jason Kumar társszerzővel közzétett egy publikációt Fizikai áttekintő levelek az úgynevezett „Sötét anyag részecskék gyenge méretű masszák vagy gyenge kölcsönhatások nélkül, ”És az eredmények megkérdőjelezték a WIMP-kre való összpontosítás érvényességét, mint a sötét anyag fő alkotóelemeit, amelyről azt gondolják, hogy tömeg többségét alkotják az univerzumban. A sötét anyaggal kapcsolatos probléma, amint azt Feng kijelentette, az, hogy azt közvetlenül nem lehet mérni (megfigyelni), és ezért kevés tudomásunk van arról, hogy mi az. Tudjuk, hogy ott van, a galaxisok és a galaktikus klaszterek mozgása a gravitációs hatására utal valami más, mint amit láthatunk (azaz világító anyag), de a sötét anyag nem kölcsönhatásba lép az elektromágneses erő hatására, így különösen nehéz entitásként tanulmányozni.
Erõs elméleti okok lehetnek azt hinni, hogy a sötét anyaggal foglalkozó tanulmányok középpontjában a WIMP-ek állnak, ám Feng és Kumar olyan modelleket készített, amelyek más gyengén és erõsen kölcsönhatásba lépõ részecskékre utalnak néhány megfigyelt jelenségre.
“A WIMP-k a sötét anyag nagyon specifikus példái, azonban a részecskék szélesebb osztálya létezik- tette hozzá Feng. „Megállapítottuk, hogy néhány modell előre jelezte a sötét anyag megfelelő mennyiségét a világegyetem számára, de a sötét anyaggal, amely sokkal erősebben vagy gyengébben kölcsönhatásba lépett, mint a WIMP-k. Kíváncsi vagyunk, vajon valóban indokolt-e a WIMP-k szinte kizárólagos figyelme.”
Valójában sok figyelmet fordítanak a WIMP elméletre, mi van, ha a sötét anyag kutatóit egy elmélet vakítja egy finomabb magyarázat rovására? Az egyik kiemelt kérdés az, hogy szilárd bizonyítékok támasztják alá a sötét anyag jelölteit, amelyek tömege körülbelül 1 GeV. Ez az eredmény az olaszországi Gran Sasso Nemzeti Laboratóriumok DAMA (Dark Matter) projektjéből származik, amely a galaktikus halok lehetséges sötétanyag-kölcsönhatásainak jeleit vizsgálja. A WIMPS sokkal nagyobb, 100 GeV tömeggel. Lehet, hogy ez a jel egy sokkal könnyebben gyengén kölcsönhatásba lépő sötét anyag jelöltből származik?
Más kutatások szerint vannak olyan javaslatok is, amelyek szerint az erősen kölcsönhatásba lépő részecskék folyamatosan pusztulnak el, és nagy energiájú fotonokat generálnak, amelyek megfigyelhetők az egész világegyetemben. Bár ez az elmélet, Feng optimista az energikus foton kísérletekkel kapcsolatban.
A sötét anyag feletti WIMP dominancia újbóli elemzése azonban érdekes forgatókönyveket hoz létre az Univerzum számára. A WIMP nélküli sötét anyag figyelembe vételével meglehetősen egzotikus magyarázatok alakulnak ki.
“Vannak elméletek, amelyek szerint árnyékvilág mögöttünk van. Ez egy tükörvilág, amely olyan, mint a miénk, de nem lép kölcsönhatásba a miénkkel,- mondta Feng. „A WIMP sötét anyagával ez a lehetőség távoli.”
“A WIMP nélküli sötét anyag új erőket igényel, amelyekről nem sokat tudunk. Ha bizonyítékai vannak az ilyen típusú sötét anyagról, akkor ez lehet egy tipp, hogy létezik ez az árnyékvilág.”
A árnyék világ kicsit excentrikusnak hangzik, de életképes elméletekből épül fel, ahogy az általánosan elfogadott WIMP elmélet is. Ez az új tanulmány minden bizonnyal emlékeztet arra, hogy a sötét anyag ismeretlen mennyiség, és a kutatóknak nyitottaknak kell lenniük más részecskék és nem csak a WIMPS…
Publikáció: Fizikai áttekintő levelek
Forrás: Physorg.com
