การโต้ตอบอย่างหนักหน่วงของอนุภาคขนาดใหญ่ (WIMPs) เป็นความคิดที่จะควบคุมสสารมืดและความพยายามครั้งใหญ่กำลังดำเนินการเพื่อตรวจจับพวกมัน WIMP จึงยากต่อการตรวจจับ หากพวกเขามีอยู่นั่นคือ.
อย่างไรก็ตามนักฟิสิกส์บางคนไม่มั่นใจว่า WIMP เป็นกุญแจสำคัญในการตามล่าหาสสารมืด ในการศึกษาใหม่นักวิจัยสหรัฐสองคนได้เปิดการอภิปรายเรื่องสสารมืดอีกครั้งโดยบอกว่ามันอาจประกอบด้วย อนุภาคที่มีปฏิกิริยารุนแรงมากหรืออาจเป็นไปได้ ขนาดเล็กมากยิ่งขึ้น อนุภาคที่มีปฏิสัมพันธ์น้อยกว่าทฤษฎี WIMP นักฟิสิกส์ยังไปไกลถึงแนะนำว่าจักรวาลจะเป็นสถานที่ที่น่าสนใจยิ่งขึ้นเมื่อสสารมืดที่ไม่มี WIMP โดดเด่น ...
“เรารู้เรื่องสสารมืดเพียงเล็กน้อยเนื่องจากเราไม่สามารถวัดได้โดยตรงโจนาธานเฟงนักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียเออร์ไวน์กล่าว “แต่มีทฤษฎีและรุ่นอยู่ WIMP นั้นน่าสนใจเพราะมันปรากฏในทฤษฎียอดนิยมมากมายเกี่ยวกับอนุภาคและปฏิกิริยาใหม่ ๆ แต่จะเกิดอะไรขึ้นถ้ามีความเป็นไปได้อื่น ๆ ที่เป็นแรงบันดาลใจสำหรับสสารมืดนอกเหนือจาก WIMPs?”
Feng ร่วมกับ Jason Kumar ผู้แต่งร่วมเผยแพร่บทความใน จดหมายทบทวนทางกายภาพ เรียกว่า“อนุภาคสสารมืดที่ไม่มีมวลสารที่อ่อนแอหรือการตอบสนองที่อ่อนแอ,” และผลลัพธ์ได้ตั้งคำถามถึงความถูกต้องของการมุ่งเน้นที่ WIMP ในฐานะองค์ประกอบหลักของสสารมืดที่คิดว่าจะสร้างมวลส่วนใหญ่ในจักรวาลของเรา ปัญหาเกี่ยวกับสสารมืดตามที่เฟงระบุไว้คือเราไม่สามารถวัด (สังเกต) มันโดยตรงและดังนั้นเราจึงมีเงื่อนงำเล็กน้อยว่ามันคืออะไร เรารู้ว่ามันอยู่ที่นั่นการเคลื่อนที่ของกาแลคซีและกระจุกกาแลคซีบ่งบอกถึงอิทธิพลของแรงโน้มถ่วง บางสิ่งบางอย่าง นอกเหนือจากที่เราเห็น (เช่นสสารเรืองแสง) แต่สสารมืดไม่ได้มีปฏิสัมพันธ์ผ่านแรงแม่เหล็กไฟฟ้าทำให้เป็นเรื่องยากโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการศึกษา
มีเหตุผลทางทฤษฎีที่เชื่อได้ว่า WIMPs เป็นจุดศูนย์กลางของการศึกษาสสารมืด แต่ Feng และ Kumar ได้สร้างแบบจำลองที่แนะนำสิ่งอื่น ๆ ที่อ่อนแอและอย่างยิ่งการโต้ตอบกับอนุภาคสามารถอธิบายปรากฏการณ์ที่เรากำลังสังเกตอยู่
“WIMPs เป็นตัวอย่างที่เฉพาะเจาะจงมากของสสารมืด แต่มีอนุภาคในวงกว้าง” เฟิงเสริม “เราพบว่าแบบจำลองบางตัวทำนายสสารมืดในปริมาณที่เหมาะสมสำหรับจักรวาล แต่ด้วยสสารมืดที่มีปฏิสัมพันธ์ที่รุนแรงหรืออ่อนแอกว่า WIMP มาก เรากำลังสงสัยว่าการใส่ใจ WIMP เกือบพิเศษนั้นได้รับการรับประกันแล้วหรือไม่.”
ที่จริงแล้วความสนใจจำนวนมากมุ่งเน้นไปที่ทฤษฎี WIMP จะเกิดอะไรขึ้นถ้านักวิจัยสสารมืดกำลังถูกกระพริบตาด้วยทฤษฎีเดียว หนึ่งในประเด็นสำคัญที่กล่าวถึงก็คือมีหลักฐานสนับสนุนผู้สมัครสสารมืดที่มีมวลประมาณ 1 GeV การค้นพบนี้มาจากโครงการ DAMA (Dark Matter) ที่ Gran Sasso National Laboratories ประเทศอิตาลีที่สำรวจสัญญาณจากการมีปฏิสัมพันธ์ของสสารมืดที่เป็นไปได้ในรัศมีกาแลคซี WIMPS นั้นใหญ่กว่ามากโดยมีมวล 100 GeV สัญญาณนี้อาจมาจากผู้ที่มีอิทธิพลน้อยในการโต้ตอบสสารมืด?
นอกจากนี้ยังมีข้อเสนอแนะจากงานวิจัยอื่น ๆ ที่ว่าอนุภาคที่มีปฏิสัมพันธ์อย่างรุนแรงกำลังทำลายล้างอยู่ตลอดเวลาทำให้เกิดโฟตอนพลังงานสูงซึ่งสามารถสังเกตเห็นได้ทั่วทั้งจักรวาล แม้ว่านี่จะเป็นทฤษฎี แต่ Feng ก็ยังคงมองโลกในแง่ดีเกี่ยวกับการทดลองโฟตอนที่มีพลัง
อย่างไรก็ตามการวิเคราะห์การครอบงำ WIMP เหนือสสารมืดได้สร้างสถานการณ์ที่น่าสนใจสำหรับจักรวาล จากการพิจารณาสสารมืดที่ไม่มี WIMP คำอธิบายที่แปลกใหม่บางอย่างก็เริ่มก่อตัวขึ้น
“มีทฤษฎีที่ว่าโลกแห่งเงาอยู่ข้างหลังเรา มันเป็นโลกกระจกที่เหมือนของเรา แต่ไม่ได้โต้ตอบกับเรา” เฟิงกล่าว “ด้วยสสารมืด WIMP ความเป็นไปได้นั้นอยู่ไกล.”
“สสารมืดน้อยกว่า WIMP ต้องการพลังใหม่ที่เราไม่ทราบจริงๆ หากคุณมีหลักฐานของสสารมืดประเภทนี้มันอาจเป็นคำใบ้ว่าโลกของเงานี้มีอยู่จริง.”
โลกแห่งเงา อาจฟังดูแปลก ๆ เล็กน้อย แต่มันก็สร้างทฤษฎีที่ทำงานได้เช่นเดียวกับทฤษฎี WIMP ที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไป การศึกษาใหม่นี้เป็นการเตือนว่าสสารมืดเป็นปริมาณที่ไม่รู้จักและนักวิจัยควรเปิดให้อนุภาคอื่นและ ไม่ใช่แค่ WIMPS…
สิ่งพิมพ์: จดหมายทบทวนทางกายภาพ
ที่มา: Physorg.com
