Arvatakse, et tumedat ainet domineerivad nõrgalt interakteeruvad massiivsed osakesed (WIMP) ja nende tuvastamiseks tehakse suuri jõupingutusi. WIMP-sid on seetõttu kurikuulsalt keeruline tuvastada, kui nad on olemas, siis see on.
Mõni füüsik pole aga nii kindel, et WIMP-id on tumeaine jahi võtmeks. Uues uuringus avasid kaks USA teadlast uuesti arutelu tumeda aine üle, viidates sellele, et suurem osa sellest võiks koosneda raskemad, tugevalt interakteeruvad osakesed, või võib-olla väiksem, veelgi rohkem nõrgalt interakteeruvad osakesed kui WIMP teooria. Ka füüsikud arvavad, et Universum oleks veelgi huvitavam koht, kus domineerib WIMP-vaba tumeaine ...
“Teame tumedast ainest vähe, kuna me ei saa seda otseselt mõõta, “Ütles Irvine'is California ülikooli füüsik Jonathan Feng. “Kuid on teooriaid ja mudeleid. WIMP-id on atraktiivsed, kuna neid leidub paljudes populaarsetes uute osakeste ja interaktsioonide teooriates. Aga mis siis, kui lisaks WIMP-dele on tumeda aine jaoks ka muid hästi motiveeritud võimalusi?”
Feng avaldas koos kaasautori Jason Kumariga ajakirja Füüsilise ülevaate kirjad nimega “Tumedate osakeste osakesed ilma nõrkade mõõtmeteta masside või nõrkade vastasmõjudeta, ”Ja tulemused on seadnud kahtluse alla WIMP-dele keskendumise kui tumeaine peamise komponendi, mis arvatavalt moodustab suurema osa massist meie universumis, keskendumise õigsuses. Fengi sõnul on tumeda aine probleem selles, et me ei saa seda otseselt mõõta (jälgida) ja seetõttu on meil vähe aimugi, mis see on. Me teame, et see on seal, galaktikate ja galaktiliste klastrite liikumine näitab gravitatsioonilist mõju midagi muud kui see, mida me näeme (s.o helendav aine), kuid tumeaine ei interakteeru elektromagnetilise jõu kaudu, muutes selle uurimise eriti raskeks üksuseks.
On olemas tugevaid teoreetilisi põhjuseid, miks usutakse, et WIMP-id on tumeaine uuringute keskmes, kuid Feng ja Kumar on koostanud mudeleid, mis viitavad teistele nõrgalt ja tugevalt interakteeruvatele osakestele, mis selgitavad mõnda nähtust, mida me vaatleme.
“WIMP-d on tumeda aine väga konkreetne näide, kuid osakeste klass on laiem, ”Lisas Feng. “Leidsime, et mõned mudelid ennustasid ka universumi jaoks vajalikku tumeda aine kogust, kuid tumeainega, mis oli WIMP-idega palju tugevamalt või nõrgalt interaktsioonis. Mõtleme, kas WIMP-de peaaegu ainuõiguslik tähelepanu on õigustatud.”
Tõepoolest, WIMP-teooriale on palju tähelepanu pööratud, mis saab siis, kui tumeda aine uurijaid üks teooria varjab peenema seletuse kahjuks? Üks tõstatatud põhipunkte on, et on olemas kindlad tõendid tumeda aine kandidaatide kohta, mille mass on umbes 1 GeV. See leid pärineb DAMA (Dark Matter) projektist Gran Sasso Riiklikes laboratooriumides, Itaalias, mis uurib galaktiliste halode võimaliku tumeaine interaktsioonide signaali. WIMPS on palju suurem, massiga 100 GeV. Kas see signaal võib pärineda palju kergema, nõrga vastasmõjuga tumeaine kandidaadilt?
Samuti on teiste uurimuste soovitusi, et tugevalt interakteeruvad osakesed hävitavad kogu aeg, tekitades suure energiaga footoneid, mida võib täheldada kogu Universumis. Ehkki see on teooria, suhtub Feng energilistesse footonikatsetesse optimistlikult.
WIMP-i domineerimise tumeda aine üle uuesti analüüsimine loob Universumi jaoks siiski mõned huvitavad stsenaariumid. Arvestades WIMP-i vähem tumedat ainet, hakkavad moodustuma mõned üsna eksootilised seletused.
“On teooriaid, et meie taga on varimaailm. See on peegelmaailm, mis sarnaneb meie omaga, kuid ei suhtle meie omadega,Ütles Feng. “WIMP-i tumeda aine korral on see võimalus vähene.”
“WIMP-ivaba tumeaine nõuab uusi jõude, millest me tegelikult eriti ei tea. Kui teil oleks tõendeid seda tüüpi tumeda aine kohta, võib see olla vihje selle varimaailma olemasolule.”
A varimaailm võib kõlada pisut ekstsentriliselt, kuid see on üles ehitatud ka elujõulistele teooriatele, nagu üldtunnustatud WIMP teooria on. See uus uuring tuletab kindlasti meelde, et tumeaine on teadmata kogus ja teadlased peaksid olema avatud teiste osakeste ja mitte ainult WIMPS…
Väljaanne: Füüsilise ülevaate kirjad
Allikas: Physorg.com
