Materia întunecată, compusă din particule super-grele?

De obicei, cand este descoperita o noua particula sau macar teoretizata existenta ei, este vorba despre o scara foarte mica. S-ar putea ca in cazul materiei intunecate sa nu fie asa pentru ca cercetatorii au descoperit ca aceasta ar fi compusa din particule invizibile de dimeniunea a trei sferturi dintr-o celula umana si dense cat sa dea nastere unei mini gauri negre.

Desi este responsabila de 5/6 din materia intregului Univers, nimeni nu stie inca ce este materia intunecata, cum functioneaza si cum ar arata. In ciuda naturii sale misterioase, oamenii de stiinta cred ca materia intunecata trebuie sa existe intr-o forma anume ca sa justifice masa necesara pentru existenta Universului si pentru modul in care acesta se manifesta.

Stiind asta, cercetatorii de la Universitatea Southern Dernmark au decis sa investigheze dimensiunea acestor particule ascunse. Potrivit echipei, materia intunecata ar putea fi de 10 miliarde de miliarde de ori mai grea decat un proton. Daca ar fi adevarat, o singura particula de materie intunecata ar cantari aproximativ 1 microgram, cam cat o treime dintr-o celula umana si aproape cat necesarul declansarii unei micro-gauri negre.

Oamenii de stiinta au ajuns la acest numar dupa ce au creat un model nou pentru o particula super-grea numita PIDM (Planckian Interacting Dark Matter). Aceste particule super-masive fac parte din clasa WIMPS (weakly interacting massive particles).

Pana acum, cercetatorii au crezut ca WIMPS erau de 100 de ori mai grele decat masa unui proton, dar in timp ce existenta lor a fost teoretizata ani la rand, dovezile care sa le ateste existenta nu exista. Asta lasa usa deschisa ideii conform careia materia intunecata ar fi compusa din particule total diferite.

Daca echipa din Danemarca are dreptate in privinta dimensiunii particulelor de materie intunecata, ar insemna ca aceasta ar fi prea mare pentru a fi reprodusa in acceleratoarele de particule. In schimb, dovezile ar putea fi gasite in radiatia de fundal a Universului, ceea ce a ramas inca de la Big Bang.

Pe scurt, cand a avut loc Big Bang-ul acum 13.8 miliarde de ani, Universul s-a marit foarte repede intr-o perioada numita de cercetatori „inflatie”. Urmatorul stadiu in dezvoltarea Universului este reincalzirea, care a creat particulele. In aceasta etapa s-ar fi format particulele super-masive de materie intunecata.

„Pentru ca acest model sa functioneze, ar fi trebuit ca atunci caldura sa fie mult mai mare decat am presupus pana acum. Asa ceva ar fi trebuit sa lase niste urme in radiatia de fundal detectabile de experimente.” – Charles Q. Choi

In mod evident, daca vom avea dovezi irefutabile ale existentei materiei intunecate, acest lucru va solidifica multe ipoteze privind modul in care functioneaza Universul si cum s-a format acesta. Totusi, inainte ca asa ceva sa se intample, avem nevoie de instrumente mai bune, ceea ce sigur se va intampla in urmatorul deceniu, potrivit cosmologului McCullen Sandora de la Universitatea Southern Denmark.

Raportul echipei a fost publicat in Physical Review Letters.

[sursa]