Γνωρίζουμε ότι υπάρχει σκοτεινή ύλη. Επιπλέον, οι επιστήμονες θα πιέζονταν σκληρά για να εξηγήσουν τι εξηγεί τις βαρυτικές επιδράσεις που βλέπουν συνήθως στην εργασία στον Κόσμο.
Για δεκαετίες, οι επιστήμονες προσπάθησαν να αποδείξουν την ύπαρξή του συνθλίβοντας πρωτόνια μαζί στο Large Hadron Collider. Δυστυχώς, αυτές οι προσπάθειες δεν παρείχαν συγκεκριμένα στοιχεία.
Ως εκ τούτου, ίσως είναι καιρός να επανεξετάσουμε τη σκοτεινή ύλη. Και οι φυσικοί David M. Jacobs, Glenn D. Starkman και Bryan Lynn του Case Western Reserve University έχουν μια θεωρία που κάνει ακριβώς αυτό, ακόμα κι αν ακούγεται κάπως περίεργο.
Στη νέα τους μελέτη, υποστηρίζουν ότι αντί της σκοτεινής ύλης που αποτελείται από στοιχειώδη σωματίδια που είναι αόρατα και δεν εκπέμπουν ή απορροφούν φως και ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, παίρνει τη μορφή τεμαχίων ύλης που ποικίλλουν ευρέως ως προς τη μάζα και το μέγεθος.
Ως έχει, υπάρχουν πολλοί κορυφαίοι υποψήφιοι για το ποια σκοτεινή ύλη θα μπορούσε να είναι, που κυμαίνονται από τα αδύναμα αλληλεπιδρώντας μαζικά σωματίδια (γνωστά και ως WIMPs) έως τους άξονες. Αυτοί οι υποψήφιοι είναι ελκυστικοί, ιδιαίτερα τα WIMP, επειδή η ύπαρξη τέτοιων σωματιδίων μπορεί να βοηθήσει στην επιβεβαίωση της θεωρίας της υπερσυμμετρίας - η οποία με τη σειρά της θα μπορούσε να βοηθήσει να οδηγήσει σε μια λειτουργική θεωρία των πάντων (ToE).
Αλλά μέχρι στιγμής, δεν έχουν αποκτηθεί στοιχεία που να αποδεικνύουν οριστικά την ύπαρξη και των δύο. Πέρα από το ότι είναι απαραίτητο για να λειτουργήσει η Γενική Σχετικότητα, αυτή η αόρατη μάζα φαίνεται ότι το περιεχόμενο παραμένει αόρατο στην ανίχνευση.
Σύμφωνα με τους Jacobs, Starkman και Lynn, αυτό θα μπορούσε να υποδηλώσει ότι η σκοτεινή ύλη υπάρχει μέσα στη σφαίρα της κανονικής ύλης. Συγκεκριμένα, θεωρούν την πιθανότητα η σκοτεινή ύλη να αποτελείται από μακροσκοπικά αντικείμενα - τα οποία ονομάζουν "Μακροεντολές" - που μπορούν να χαρακτηριστούν σε μονάδες γραμμαρίων και τετραγωνικών εκατοστών αντίστοιχα.
Οι μακροεντολές δεν είναι μόνο σημαντικά μεγαλύτερες από το WIMPS και τους άξονες, αλλά θα μπορούσαν ενδεχομένως να συναρμολογηθούν από σωματίδια στο πρότυπο μοντέλο της φυσικής των σωματιδίων - όπως τα κουάρκ και τα λεπτόνια από το πρώιμο σύμπαν - αντί να απαιτούν νέα φυσική για να εξηγήσουν την ύπαρξή τους. Οι WIMPS και οι άξονες παραμένουν πιθανοί υποψήφιοι για σκοτεινή ύλη, αλλά ο Jacobs και ο Starkman υποστηρίζουν ότι υπάρχει λόγος να ψάξετε αλλού.
«Η πιθανότητα ότι η σκοτεινή ύλη θα μπορούσε να είναι μακροσκοπική και ακόμη και να προκύψει από το πρότυπο μοντέλο είναι μια παλιά αλλά συναρπαστική», δήλωσε ο Starkman στο Space Magazine, μέσω email. «Είναι η πιο οικονομική δυνατότητα, και ενόψει της αποτυχίας μας μέχρι τώρα να βρούμε υποψήφιους σκοτεινής ύλης στους ανιχνευτές σκοτεινής ύλης ή να τους κάνουμε στους επιταχυντές μας, αυτό που αξίζει την ανανεωμένη μας προσοχή».
Μετά την εξάλειψη της πιο συνηθισμένης ύλης - συμπεριλαμβανομένων των αποτυχημένων Δία, των λευκών νάνων, των αστεριών νετρονίων, των αστρικών μαύρων οπών, των μαύρων οπών στα κέντρα των γαλαξιών και των νετρίνων με μεγάλη μάζα - ως πιθανοί υποψήφιοι, οι φυσικοί έστρεψαν την προσοχή τους στα εξωτικά.
Παρ 'όλα αυτά, το θέμα που ήταν κάπου ανάμεσα σε συνηθισμένους και εξωτικούς - συγγενείς των αστεριών νετρονίων ή μεγάλων πυρήνων - αφέθηκε στο τραπέζι, είπε ο Starkman. «Λέμε συγγενείς επειδή έχουν πιθανώς ένα σημαντικό μείγμα από παράξενα κουάρκ, τα οποία κατασκευάζονται σε επιταχυντές και συνήθως έχουν εξαιρετικά σύντομη ζωή», είπε.
Αν και τα παράξενα κουάρκ είναι εξαιρετικά ασταθή, ο Starkman επισημαίνει ότι τα νετρόνια είναι επίσης πολύ ασταθή. Αλλά στο ήλιο, δεσμευμένο με σταθερά πρωτόνια, τα νετρόνια παραμένουν σταθερά.
«Αυτό ανοίγει την πιθανότητα ότι η σταθερή παράξενη πυρηνική ύλη δημιουργήθηκε στις αρχές του Σύμπαντος και η σκοτεινή ύλη δεν είναι τίποτα περισσότερο από κομμάτια παράξενης πυρηνικής ύλης ή άλλων δεσμευμένων καταστάσεων κουάρκ, ή από βαρυώνια, τα οποία είναι και τα ίδια κατασκευασμένα από κουάρκ», δήλωσε ο Starkman.
Αυτή η σκοτεινή ύλη θα ταιριάζει στο πρότυπο μοντέλο.
Αυτή είναι ίσως η πιο ελκυστική πτυχή της θεωρίας των μακροεντολών: η ιδέα ότι η σκοτεινή ύλη, από την οποία εξαρτάται το κοσμολογικό μοντέλο του Σύμπαντος, μπορεί να αποδειχθεί χωρίς την ανάγκη για πρόσθετα σωματίδια.
Ωστόσο, η ιδέα ότι το σύμπαν είναι γεμάτο με μια τεράστια, αόρατη μάζα και όχι αμέτρητα αόρατα σωματίδια, κάνει το σύμπαν να φαίνεται λίγο ξένο, έτσι δεν είναι;
