يعتقد أن الجزيئات الضخمة المتفاعلة ضعيفة (WIMPs) تسيطر على المادة المظلمة وتبذل جهود ضخمة لاكتشافها. لذلك من الصعب اكتشاف WIMPs ، إذا كانت موجودة.
ومع ذلك ، فإن بعض الفيزيائيين ليسوا واثقين من أن WIMPs هي مفتاح البحث عن المادة المظلمة. في دراسة جديدة ، أعاد باحثان أمريكيان فتح النقاش حول المادة المظلمة ، مشيرين إلى أن الجزء الأكبر منها يمكن أن يتكون أثقل جسيمات متفاعلة بقوةأو ربما أصغر وأكثر الجسيمات التي تتفاعل بشكل ضعيف من نظرية WIMP. ويذهب الفيزيائيون أيضًا إلى حد اقتراح أن الكون سيكون مكانًا أكثر إثارة للاهتمام حيث تهيمن المادة المظلمة الأقل من WIMP ...
“لا نعرف الكثير عن المادة المظلمة ، حيث لا يمكننا قياسها مباشرةقال جوناثان فنغ ، الفيزيائي بجامعة كاليفورنيا في ايرفين. "لكن هناك نظريات ونماذج. WIMPs جذابة لأنها تحدث في العديد من النظريات الشائعة للجسيمات والتفاعلات الجديدة. ولكن ماذا لو كانت هناك إمكانيات أخرى ذات دوافع جيدة للمادة المظلمة إلى جانب WIMPs؟”
نشر فنغ ، مع المؤلف المشارك جايسون كومار ، ورقة في رسائل المراجعة البدنية اتصل "جزيئات المادة المظلمة بدون كتل ضعيفة النطاق أو تفاعلات ضعيفة، "وقد أثارت النتائج تساؤلات حول صحة التركيز على WIMPs باعتبارها المكون الرئيسي للمادة المظلمة التي يعتقد أنها تشكل غالبية الكتلة في الكون. مشكلة المادة المظلمة ، كما ذكر فنغ ، هي أنه لا يمكننا قياسها (مراقبتها) بشكل مباشر ، وبالتالي ليس لدينا أدنى فكرة عنها. نحن نعلم أنه هناك ، تشير حركة المجرات والعناقيد المجرية إلى تأثير الجاذبية شيئا ما بخلاف ما يمكننا رؤيته (أي مادة مضيئة) ، لكن المادة المظلمة لا تتفاعل عبر القوة الكهرومغناطيسية ، مما يجعلها كيانًا صعبًا بشكل خاص للدراسة.
هناك أسباب نظرية قوية للاعتقاد بأن WIMPs هي في صميم دراسات المادة المظلمة ، لكن Feng و Kumar قاما بتكوين نماذج تشير إلى جزيئات متفاعلة أخرى ضعيفة وقوية يمكن أن تفسر بعض الظواهر التي نلاحظها.
“WIMPs هي مثال محدد جدًا للمادة المظلمة ، ولكن هناك فئة أوسع من الجسيماتوأضاف "فنغ. "وجدنا أن بعض النماذج تنبأت أيضًا بالكمية المناسبة من المادة المظلمة للكون ، ولكن مع المادة المظلمة التي كانت تتفاعل بقوة أو أضعف بكثير من WIMPs. نحن نتساءل ما إذا كان الاهتمام الحصري تقريبا ل WIMPs مبرر حقا.”
في الواقع ، يتم تركيز الكثير من الاهتمام على نظرية WIMP ، ماذا لو أن باحثي المادة المظلمة يغمضون من قبل نظرية واحدة على حساب تفسير أكثر دقة؟ واحدة من النقاط الرئيسية التي أثيرت هي أن هناك أدلة قوية تدعم مرشحي المادة المظلمة مع كتلة حوالي 1 GeV. يأتي هذا الاكتشاف من مشروع DAMA (المادة المظلمة) في مختبرات Gran Sasso الوطنية ، إيطاليا ، الذي يحقق في الإشارة من تفاعلات المادة المظلمة المحتملة في الهالة المجرية. WIMPS أكبر بكثير ، مع كتلة 100 GeV. هل يمكن أن تكون هذه الإشارة من مرشح المادة المظلمة الأخف وزنا والذي يتفاعل بشكل ضعيف؟
هناك أيضًا اقتراحات من أبحاث أخرى تشير إلى أن الجسيمات شديدة التفاعل تتلاشى طوال الوقت ، وتولد فوتونات عالية الطاقة يمكن ملاحظتها في جميع أنحاء الكون. على الرغم من أن هذه نظرية ، إلا أن فنغ متفائل بشأن تجارب الفوتون النشطة.
ومع ذلك ، فإن إعادة تحليل هيمنة WIMP على المادة المظلمة يخلق بعض السيناريوهات المثيرة للاهتمام للكون. من خلال النظر في المادة المظلمة الأقل من WIMP ، تبدأ بعض التفسيرات الغريبة في التكون.
“هناك نظريات حول وجود عالم ظل وراء عالمنا. إنه عالم مرآة يشبه عالمنا ، لكنه لا يتفاعل مع عالمنا ،قال فنغ. "مع المادة المظلمة WIMP ، فإن هذا الاحتمال بعيد.”
“تتطلب المادة المظلمة الأقل من WIMP قوى جديدة لا نعرف الكثير عنها حقًا. إذا كان لديك دليل على هذا النوع من المادة المظلمة ، فقد يكون تلميحًا إلى وجود عالم الظل هذا.”
أ عالم الظل قد يبدو غريبًا بعض الشيء ، ولكنه مبني أيضًا على نظريات قابلة للتطبيق تمامًا مثل نظرية WIMP المقبولة بشكل عام. هذه الدراسة الجديدة هي بالتأكيد تذكير بأن المادة المظلمة هي كمية غير معروفة ، وينبغي أن يكون الباحثون منفتحين على الجسيمات الأخرى وليس مجرد WIMPS…
المنشور: رسائل المراجعة البدنية
المصدر: Physorg.com
