Tiek uzskatīts, ka vāji mijiedarbojošās masīvās daļiņas (WIMP) dominē tumšajā matērijā, un tiek veikti milzīgi centieni tās atklāt. Tāpēc WIMP ir ļoti grūti atklāt, ja tie pastāv, tas ir.
Tomēr daži fiziķi nav tik pārliecināti, ka WIMP ir tumšās vielas medību atslēga. Jaunā pētījumā divi ASV pētnieki ir atsākuši debates par tumšo vielu, liekot domāt, ka lielāko daļu no tās varētu veidot smagākas, spēcīgi mijiedarbojošās daļiņas, vai iespējams mazāks, pat vairāk vāji mijiedarbojošās daļiņas nekā WIMP teorijā. Arī fiziķi norāda, ka Visums būtu vēl interesantāka vieta, kur dominē tumšā viela bez WIMP…
“Par tumšo vielu mēs zinām maz, jo to nevar tieši izmērīt, ”Sacīja Džonatans Fengs, Kalifornijas universitātes Īrvina fiziķis. “Bet ir teorijas un modeļi. WIMP ir pievilcīgi, jo tie parādās daudzās populārajās jauno daļiņu un mijiedarbības teorijās. Bet ko darīt, ja papildus WIMP ir arī citas labi motivētas tumšās vielas iespējas?”
Fengs kopā ar līdzautoru Jasonu Kumaru publicēja rakstu Fiziskās apskates vēstules sauc par “Tumša materiāla daļiņas bez vāja mēroga masām vai vājas mijiedarbības, ”Un rezultāti ir apšaubījuši, cik pamatoti ir koncentrēties uz WIMP kā galveno tumšās matērijas sastāvdaļu, kas, domājams, veido masu lielāko daļu mūsu Visumā. Tumšās matērijas problēma, kā to norādījis Fengs, ir tāda, ka mēs to nevaram tieši izmērīt (novērot), un tāpēc mums ir maz informācijas, kas tā ir. Mēs zinām, ka tas tur atrodas, galaktiku un galaktisko kopu kustība norāda uz gravitācijas ietekmi kaut kas kas nav tas, ko mēs varam redzēt (t.i., gaismas viela), bet tumšā viela mijiedarbojas nevis ar elektromagnētiskā spēka palīdzību, padarot to par īpaši grūtu vienību, kas pēta.
Pastāv spēcīgi teorētiski iemesli uzskatīt, ka tumšās vielas pētījumu centrā ir WIMP, bet Fengs un Kumars ir izveidojuši modeļus, kas ierosina citas vāji un spēcīgi mijiedarbīgas daļiņas var izskaidrot dažas parādības, kuras mēs novērojam.
“WIMP ir ļoti specifisks tumšās vielas piemērs, taču ir plašāka daļiņu klase, ”Piebilda Fengs. “Mēs noskaidrojām, ka daži no modeļiem arī paredzēja Visumam pareizo tumšās vielas daudzumu, bet ar tumšo vielu, kas bija daudz spēcīgāk vai vāji mijiedarbojusies nekā WIMP. Mēs domājam, vai gandrīz ekskluzīva uzmanība WIMP ir pamatota.”
Patiešām, liela uzmanība tiek pievērsta WIMP teorijai. Ko darīt, ja tumšās vielas pētniekus viena teorija aizsedz uz mazāk smalka skaidrojuma rēķina? Viens no galvenajiem izvirzītajiem punktiem ir tas, ka ir pārliecinoši pierādījumi, kas atbalsta tumšās vielas kandidātus ar masu aptuveni 1 GeV. Šis atradums nāk no DAMA (Dark Matter) projekta Gran Sasso Nacionālās laboratorijās, Itālijā, kurš pēta signālu no iespējamās tumšās vielas mijiedarbības galaktikas halo. WIMPS ir daudz lielāki, to masa ir 100 GeV. Vai šis signāls varētu būt no daudz gaišāka, vāji mijiedarbojoša tumšās vielas kandidāta?
Ir arī citu pētījumu ieteikumi, ka spēcīgi mijiedarbojošās daļiņas visu laiku iznīcina, veidojot augstas enerģijas fotonus, kurus var novērot cauri visam Visumam. Lai arī tā ir teorija, Fengs optimistiski vērtē enerģētiskos fotonu eksperimentus.
Tomēr, atkārtoti analizējot WIMP dominējošo stāvokli tumšajā matērijā, Visumam rodas daži interesanti scenāriji. Apsverot tumšo vielu bez WIMP, sāk veidoties diezgan eksotiski skaidrojumi.
“Pastāv teorijas, ka aiz mūsu slēpjas ēnu pasaule. Tā ir spoguļu pasaule, kas līdzīga mūsējai, bet nav mijiedarbībā ar mūsējo,- Fengs sacīja. “Ar WIMP tumšo vielu šī iespēja ir maza.”
“Tumšajai vielai bez WIMP nepieciešami jauni spēki, par kuriem mēs patiesībā neko daudz nezinām. Ja jums varētu būt pierādījumu par šāda veida tumšo matēriju, tas varētu būt mājiens, ka šī ēnu pasaule pastāv.”
A ēnu pasaule var izklausīties nedaudz ekscentriski, bet tas ir veidots arī no dzīvotspējīgām teorijām tāpat kā vispārpieņemtā WIMP teorija. Šis jaunais pētījums noteikti atgādina, ka tumšā viela ir nezināms daudzums, un pētniekiem jābūt atvērtiem citām daļiņām un ne tikai WIMPS…
Publikācija: Fiziskā apskata vēstules
Avots: Physorg.com
