Wokół nas jest ciemna materia. Chociaż nikt go nigdy nie widział i nikt nie wie dokładnie, co to jest, niezaprzeczalne obliczenia fizyczne wskazują, że około 27 procent wszechświata składa się z ciemnej materii. Tylko pięć procent stanowi zwykła materia, z której składają się znane nam obiekty, od malutkiej mrówki po gigantyczne galaktyki.
Od dziesięcioleci naukowcy próbują wykryć tę niewidzialną ciemną materię. Urządzenia różnego typu zostały zbudowane na Ziemi i wystrzelone w kosmos w celu wykrycia cząstek, z których prawdopodobnie składa się ciemna materia; ponadto fizycy wielokrotnie zderzali elementarne cząstki normalnej materii w gigantycznych akceleratorach cząstek, próbując stworzyć z nich cząstkę ciemnej materii, ale jak dotąd wszystkie te próby zakończyły się niepowodzeniem.
„Może dzieje się tak dlatego, że nie patrzymy na ciemną materię z tego„ kąta”, jakim powinniśmy być” - mówi Martin Slot, profesor nadzwyczajny w Centrum Kosmologii i Fenomenologii Cząstek na Uniwersytecie Południowej Danii i jeden z autorów nowego modelu ciemności energia.
Od wielu dziesięcioleci fizycy rozwijają teorię, że ciemna materia składa się z cząstek światła, które słabo oddziałują z normalną materią. Oznacza to, że takie cząstki mogą powstawać w zderzaczach w wyniku zderzeń cząstek normalnej materii. Zgodnie z tą teorią, cząstki ciemnej materii, zwane słabo oddziałującymi masywnymi cząsteczkami (WIMP), powstały w niewyobrażalnie dużych ilościach wkrótce po narodzinach Wszechświata, które miały miejsce 13,7 miliarda lat temu.
„Ponieważ jednak w żadnym z dotychczasowych eksperymentów nie wykryto żadnego śladu cząstki WIMP, sugerujemy poszukiwanie cięższej 'ciemnej' cząstki, która uczestniczy tylko w oddziaływaniu grawitacyjnym i dlatego nie można jej wykryć bezpośrednio” - mówi Martin Otwór.
Slot i jego koledzy nazywają taką cząstkę PIDM (Planckian Interacting Dark Matter).
„Tworzenie się takich cząstek jest możliwe w ekstremalnie wysokich temperaturach, a takie temperatury utrzymywały się we wczesnym Wszechświecie, zaraz po Wielkim Wybuchu”.
Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Physical Review Letters.
Film promocyjny: