Superciężka cząstka grawitino może być związana z ciemną materią

Kategorie: 

Źródło: NASA/CXC/M. Weiss – Chandra X-Ray Observatory

Ciemna materia pozostaje nieuchwytna, choć szacuje się, że jest jej ponad pięć razy więcej niż zwyczajnej materii. Dotychczasowe eksperymenty nie pozwoliły określić cząstki, która stanowi ciemną materię. Tymczasem naukowcy z Instytutu Maxa Plancka zaproponowali nową hipotetyczną cząstkę i opisali, w jaki sposób można ją odnaleźć.

 

Już w latach 30. XX wieku, astronomowie zaczęli zauważać, że galaktyki poruszają się znacznie szybciej niż powinny w oparciu o masę, którą jesteśmy w stanie dostrzec. Zgodnie z prowadzonymi obliczeniami, w kosmosie skrywa się znacznie więcej masy, a ta niewidzialna materia znana jest właśnie jako ciemna materia.

 

Naukowcy od dekad poszukują cząstek, z których może składać się ciemna materia. Modele wskazują na różne typy cząstek – ciemne fotony, aksjony i słabo oddziałujące masywne cząstki WIMP to tylko niektóre z nich. Jednak żadne dotychczasowe eksperymenty nie pozwoliły ich wykryć.

Naukowcy z Instytutu Maxa Plancka opracowali model, który wskazuje na nowego kandydata – superciężkie grawitina. Grawitina od dawna znajdują się na liście potencjalnych cząstek, choć są bardzo lekkie. Jednak superciężkie grawitina mogą mieć znacznie większą masę i oddziaływać ze zwykłą materią nie tylko grawitacyjnie, ale też silnie i elektromagnetycznie.

 

Zespół obliczył, że superciężkie grawitina mogą mieć masę około 0,02 miligrama (około 10 trylionów razy wyższa niż masa protonu lub elektronu). Przy takiej masie, superciężkie grawitina musiałyby być bardzo rozproszone we Wszechświecie, aby nie doprowadzić do zapadnięcia się. Jednak zgodnie z obliczeniami naukowców, obecność jednej takiej cząstki w obszarze 10 000 km3 zdecydowanie wystarcza, aby wyjaśnić obserwowane przez astronomów efekty ciemnej materii.

 

Co więcej, superciężkie grawitina, jeśli istnieją, możemy wykryć tu na Ziemi. Naukowcy zakładają, że jeśli cząstki te mogą oddziaływać grawitacyjnie i silnie ze zwykłą materią, z pewnością pozostawiły po sobie ślady jonizacji w ziemskich skałach. Ich wykrycie może okazać się bardzo trudne, ale nie jest niemożliwe. Oczywiście powyższe przypuszczenia najlepiej byłoby poprzeć badaniami.

 

Ocena: 

Nie ma jeszcze ocen

Skomentuj