Se cree que las partículas masivas de interacción débil (WIMP) dominan la materia oscura y se están realizando grandes esfuerzos para detectarlas. Los WIMP son, por lo tanto, notoriamente difíciles de detectar, si existen eso es.
Sin embargo, algunos físicos no están tan seguros de que los WIMP sean clave para la búsqueda de materia oscura. En un nuevo estudio, dos investigadores estadounidenses han reabierto el debate sobre la materia oscura, sugiriendo que la mayor parte podría estar compuesta de partículas más pesadas, que interactúan fuertementeo posiblemente más pequeño, incluso más partículas que interactúan débilmente que la teoría WIMP. Los físicos también llegan a sugerir que el Universo sería un lugar aún más interesante donde domina la materia oscura sin WIMP ...
“Sabemos poco sobre la materia oscura, ya que no podemos medirla directamente", Dijo Jonathan Feng, físico de la Universidad de California, Irvine. "Pero hay teorías y modelos. Los WIMP son atractivos porque aparecen en muchas teorías populares de nuevas partículas e interacciones. Pero, ¿qué pasa si hay otras posibilidades bien motivadas para la materia oscura además de los WIMP?”
Feng, con el coautor Jason Kumar, publicó un artículo en Cartas de revisión física llamado "Partículas de materia oscura sin masas de escala débil o interacciones débiles", Y los resultados han puesto en tela de juicio la validez de centrarse en los WIMP como el componente principal de la materia oscura que se cree que constituye la mayoría de la masa en nuestro Universo. El problema con la materia oscura, según lo declarado por Feng, es que no podemos medirla (observarla) directamente y, por lo tanto, tenemos poca idea de qué es. Sabemos que está allí, el movimiento de las galaxias y los cúmulos galácticos indican una influencia gravitacional de alguna cosa aparte de lo que podemos ver (es decir, materia luminosa), pero la materia oscura no interactúa a través de la fuerza electromagnética, por lo que es una entidad particularmente difícil de estudiar.
Existen fuertes razones teóricas para creer que los WIMP están en el centro de los estudios de materia oscura, pero Feng y Kumar han compuesto modelos que sugieren otras partículas que interactúan débilmente y con fuerza, pueden explicar algunos de los fenómenos que estamos observando.
“Los WIMP son un ejemplo muy específico de materia oscura, pero hay una clase más amplia de partículas.", Agregó Feng. "Descubrimos que algunos de los modelos también predijeron la cantidad correcta de materia oscura para el universo, pero con la materia oscura que interactuaba mucho más fuerte o débilmente que los WIMP. Nos preguntamos si realmente se justifica una atención casi exclusiva para los WIMP.”
De hecho, se presta mucha atención a la teoría WIMP, ¿qué pasa si los investigadores de materia oscura están siendo cegados por una teoría en detrimento de una explicación más sutil? Uno de los puntos clave planteados es que existe evidencia sólida que respalda a los candidatos de materia oscura con una masa de alrededor de 1 GeV. Este hallazgo proviene del proyecto DAMA (Dark Matter) en el Gran Sasso National Laboratories, Italia, que investiga la señal de posibles interacciones de materia oscura en el halo galáctico. Los WIMPS son mucho más grandes, con una masa de 100 GeV. ¿Podría esta señal ser de un candidato de materia oscura que interactúa débilmente más ligero?
También hay sugerencias de otras investigaciones de que las partículas que interactúan fuertemente aniquilan todo el tiempo, generando fotones de alta energía que pueden observarse en todo el Universo. Aunque esto es teoría, Feng es optimista sobre los experimentos energéticos de fotones.
Sin embargo, volver a analizar el dominio de WIMP sobre la materia oscura crea algunos escenarios interesantes para el Universo. Al considerar la materia oscura sin WIMP, comienzan a formarse algunas explicaciones bastante exóticas.
“Hay teorías de que hay un mundo oculto detrás del nuestro. Es un mundo espejo que es como el nuestro, pero no interactúa con el nuestro,"Dijo Feng. "Con la materia oscura WIMP, esa posibilidad es remota.”
“La materia oscura sin WIMP requiere nuevas fuerzas de las que realmente no sabemos mucho. Si pudieras tener evidencia de este tipo de materia oscura, podría ser una pista de que este mundo de sombras existe.”
UNA mundo de sombra Puede sonar un poco excéntrico, pero también está construido de teorías viables tal como lo es la teoría WIMP generalmente aceptada. Este nuevo estudio es ciertamente un recordatorio de que la materia oscura es una cantidad desconocida, y los investigadores deberían estar abiertos a otras partículas y no solo WIMPS…
Publicación: Cartas de revisión física
Fuente: Physorg.com
