Manoma, kad silpnai sąveikaujančios didžiulės dalelės (WIMP) dominuoja tamsiojoje medžiagoje, ir dedamos didžiulės pastangos jas aptikti. Todėl WIMP sunku pastebėti, jei jie egzistuoja, tai yra.
Tačiau kai kurie fizikai nėra tokie įsitikinę, kad WIMP yra raktas į tamsiosios medžiagos medžioklę. Naujame tyrime du JAV tyrėjai vėl pradėjo diskusijas apie tamsiąją medžiagą, siūlydami, kad didžiąją jos dalį galėtų sudaryti sunkesnės, stipriai sąveikaujančios dalelės, arba galbūt mažesnis, dar daugiau silpnai sąveikaujančios dalelės nei WIMP teorijoje. Fizikai taip pat numato, kad Visata būtų dar įdomesnė vieta, kur vyrautų tamsiosios medžiagos be WIMP ...
“Apie tamsiąją medžiagą žinome mažai, nes negalime jos tiesiogiai išmatuoti“, - sakė Jonathanas Fengas, Kalifornijos universiteto Irvine'o fizikas. „Tačiau yra teorijų ir modelių. WIMP yra patrauklūs, nes jie atsiranda daugelyje populiarių naujų dalelių ir sąveikos teorijų. O kas, jei be WIMP yra ir kitų gerai motyvuotų tamsiosios medžiagos galimybių?”
Feng kartu su bendraautoriumi Jasonu Kumaru paskelbė straipsnį Fizinės apžvalgos raštai vadinamas „Tamsiųjų medžiagų dalelės be silpnos masės masių ar silpnos sąveikos“, O rezultatai sukėlė abejonių dėl dėmesio sutelkimo į WIMP kaip pagrindinį tamsiosios medžiagos komponentą, kuris, kaip manoma, sudaro didžiąją dalį mūsų Visatos masės. Tamsiosios medžiagos problema, kaip teigė Feng, yra tai, kad mes negalime jos tiesiogiai išmatuoti (stebėti) ir todėl mažai suprantame, kas tai yra. Mes žinome, kad ten yra, galaktikų judėjimas ir galaktikų sankaupos rodo gravitacinę įtaką kažkas išskyrus tai, ką galime pamatyti (t. y. šviesioji medžiaga), tačiau tamsiosios medžiagos nesąveikauja per elektromagnetinę jėgą, todėl ją ypač sunku tyrinėti.
Yra rimtų teorinių priežasčių manyti, kad WIMP yra tamsiosios medžiagos tyrimų centre, tačiau Fengas ir Kumaras sukūrė modelius, kuriuose siūlomos kitos silpnai ir stipriai sąveikaujančios dalelės gali paaiškinti kai kuriuos mūsų stebimus reiškinius.
“WIMP yra labai specifinis tamsiosios medžiagos pavyzdys, tačiau yra platesnė dalelių klasė“, - pridūrė Fengas. „Mes nustatėme, kad kai kurie modeliai taip pat numatė reikiamą tamsiosios medžiagos kiekį visatai, tačiau su tamsiąja medžiaga, kuri daug stipriau ar silpniau sąveikavo nei WIMP. Mums įdomu, ar beveik išskirtinis dėmesys WIMP yra tikrai reikalingas.”
Iš tiesų, didelis dėmesys skiriamas WIMP teorijai, o kas, jei tamsiosios medžiagos tyrinėtojai vieną akį apakina subtiliau paaiškindami? Vienas iš pagrindinių iškeltų punktų yra tas, kad yra tvirtų įrodymų, patvirtinančių tamsiosios medžiagos kandidatus, kurių masė yra maždaug 1 GeV. Šis radinys yra iš DAMA (Dark Matter) projekto Gran Sasso nacionalinėse laboratorijose (Italija), tiriančio galimo tamsiosios medžiagos sąveikos galaktikos halogene signalą. WIMPS yra daug didesni, jų masė yra 100 GeV. Ar šis signalas gali būti iš žymiai lengvesnio, silpnai sąveikaujančio tamsiosios medžiagos kandidato?
Taip pat yra kitų tyrimų pasiūlymų, kad stipriai sąveikaujančios dalelės visą laiką sunaikinamos, sukurdamos aukštos energijos fotonus, kuriuos galima pastebėti kertant visą Visatą. Nors tai yra teorija, Fengas optimistiškai vertina energinius fotonų eksperimentus.
Tačiau iš naujo išanalizavus WIMP dominavimą tamsiąja materija, sukuriami keli įdomūs Visatos scenarijai. Apsvarstant tamsiąją medžiagą be WIMP, pradeda formuotis kai kurie gana egzotiški paaiškinimai.
“Yra teorijų, kad už mūsų slypi šešėlinis pasaulis. Tai yra veidrodinis pasaulis, panašus į mūsų, tačiau nesikišantis su mumis,- tarė Fengas. „Esant WIMP tamsiajai medžiagai, ši galimybė yra nedidelė.”
“Tamsioms medžiagoms be WIMP reikia naujų jėgų, apie kurias mes nelabai žinome. Jei turėtumėte įrodymų apie šios rūšies tamsiąją medžiagą, tai gali būti užuomina, kad šis šešėlinis pasaulis egzistuoja.”
A šešėlių pasaulis gali atrodyti šiek tiek ekscentriškas, tačiau jis taip pat yra pagrįstas gyvybingomis teorijomis, kaip kad yra visuotinai priimta WIMP teorija. Šis naujas tyrimas tikrai primena, kad tamsiosios medžiagos kiekis yra nežinomas, o tyrėjai turėtų būti atviri kitoms dalelėms ir ne tik WIMPS…
Leidinys: Fizinės apžvalgos raštai
Šaltinis: Physorg.com
