Cunoașteți principalii candidați ipotetici în materie de întuneric

Noi, la Mega Curioso, am vorbit în mai multe rânduri despre materia întunecată. După cum am explicat, este incredibil de dificil de detectat, deoarece nu absoarbe și nu reflectă lumina și, prin urmare, este invizibil. Pe de altă parte, existența sa este reală, deoarece forța sa gravitațională și interacțiunea sa cu materia obișnuită din univers pot fi măsurate - iar astronomii cred că mai mult de 25% din cosmos este compus din el.

Asta înseamnă că, potrivit lui Johar Ashfaque, cercetător la Universitatea din Liverpool, Anglia, când privim în spațiu, chiar și atunci când o facem prin cele mai sensibile și puternice echipamente pe care le avem, nu putem vedea decât o mică parte din ceea ce există. acolo.

De fapt, potrivit lui Johar, pentru fiecare gram de atomi din univers, avem de cinci ori mai multă materie întunecată - și, deși este atât de abundent, oamenii de știință încearcă să o detecteze de zeci de ani. Cu toate acestea, în timp ce știința continuă să se străduiască să descopere misterul a ceea ce este materia întunecată, până la urmă, unele particule ipotetice sunt considerate candidați puternici. Iată care sunt:

1 - WIMP-uri

Numele WIMPs provine de la Particule masive care interacționează slab și se referă la o particulă ipotetică care se comportă diferit față de materie așa cum o cunoaștem. Modelele matematice au subliniat că dacă această particulă ar exista, aceasta ar fi de cinci ori mai abundentă decât materia obișnuită - coincidând cu cantitatea de materie întunecată prezentă în univers.

Potrivit lui Johar, WIMP-urile ar interacționa cu materia obișnuită prin forța lor electromagnetică, ceea ce ar explica de ce materia întunecată este invizibilă. După cum a explicat el, aproximativ 10.000 din aceste particule ar traversa fiecare centimetru pătrat al planetei noastre pe secundă și ar interacționa doar prin gravitație și exercitând o forță mică.

Astfel, dacă cercetătorii confirmă vreodată existența WIMP-urilor, caracteristicile lor indică faptul că acestea ar putea fi detectate prin coliziunile lor - ceea ce ar afecta particulele încărcate aici pe planeta noastră, determinându-i să producă lumină.

2 - Axe

Potrivit lui Johar, axiile ar fi particule ipotetice care se mișcă încet, nu au o masă mică, nu au nicio încărcare și interacționează slab doar cu materia obișnuită - ceea ce înseamnă că nu ar fi foarte ușor de detectat.

Cu toate acestea, fizicienii cred că, dacă existența lor este confirmată, axonii specifici masei ar putea explica natura invizibilă a materiei întunecate, pentru că, dacă ar fi un pic mai ușor sau mai greu, i-am putea detecta. Mai mult, dacă aceste particule ar exista, ele ar putea să se degradeze în perechi de fotoni, iar fizicienii și-ar putea concentra căutarea pe aceste perechi de particule ușoare pentru a-și confirma prezența.

3 - BĂRBAT

Vrei să spui că nu ai găsit numele distractiv „MALE”? De fapt, el reprezintă Massive Compact Halo Object și se referă la o particulă ipotetică care se află printre cei mai puternici candidați pentru a explica existența și originea materiei. întuneric.

După cum a explicat Johar, ca și în cazul piticilor bruni și albi și a stelelor cu neutroni, MALE ( serios ... numele este grozav! ) Ar fi, de asemenea, compuse din materie obișnuită. Totuși, ceea ce face ca aceste particule să fie invizibile este faptul că ele emit deloc puțină lumină sau deloc.

Un mod de detectare a acestora ar fi prin monitorizarea luminozității stelelor îndepărtate printr-un fenomen cunoscut sub numele de „lentila gravitațională”. Acest efect este observat atunci când lumina emisă de stele se degajează pe măsură ce trec prin obiecte cerești masive - cum ar fi galaxiile, de exemplu - care deviază lumina de obiectele din spatele lor în raport cu observatorii de aici pe Pământ.

Deoarece acest fenomen vizual poate provoca „intrarea în foc” a luminii emise de cel mai îndepărtat obiectiv, datorită interferenței din cel mai apropiat obiect, sporind luminozitatea corpului cel mai îndepărtat - ceea ce ar permite cercetătorilor să estimeze cantitatea de materie ascunsă. pe acolo.

Dificultatea este că efectul depinde de cantitatea de materie comună - întunecată - care există într-o galaxie, iar Johar a spus că oamenii de știință cred că este puțin probabil să se acumuleze suficient de multe dintre aceste corpuri întunecate pentru a justifica abundența de materie întunecată. care există în univers.

4 - Particula Kaluza-Klein

Teoria lui Kaluza-Klein se bazează pe existența unei a cincea dimensiuni invizibile - dincolo de timp și de celelalte trei dimensiuni ale spațiului, și anume înălțimea, lățimea și adâncimea. Această teorie prezice de asemenea o particulă care ar avea o masă echivalentă cu 550 până la 650 de protoni și ar putea explica existența materiei întunecate.

Potrivit lui Johar, particulele prezise de Kaluza-Klein ar putea interacționa cu materia prin electromagnetism și gravitație. Cu toate acestea, întrucât s-ar afla într-o dimensiune pe care nu o putem „vedea”, aceasta ar explica de ce nu suntem capabili să o găsim doar îndreptând telescoapele spre cer.

Pe de altă parte, din moment ce particulele Kaluza-Klein ar trebui să se degradeze în particule măsurabile - cum ar fi fotonii și neutrinii - fizicienii încearcă să-l detecteze experimentând cu colizorul de Hadron Mare.

5 - Gravitino

Potrivit lui Johar, existența gravitinei a fost prevăzută datorită combinației dintre teoria supersimetriei și teoria generală a relativității, adică teoriile supragravității. Primul dintre acestea - supersimetrie - afirmă că toți bosonii (particule care au un spin întreg, ca în cazul fotonilor) au o supercompanie ipotetică cunoscută sub numele de „fotino”, care la rândul său are un spin semi-întreg .

Practic, gravitino ar fi supercompanianul (de asemenea, ipotetic) - care ar fi particula responsabilă de transmiterea forței gravitației. Astfel, în anumite modele de supragravitație în care gravitina are o masă mică, ar putea explica prezența materiei întunecate.

* Publicat pe 15/12/2015