Nowe badania sugerują, że cząstki ciemnej materii nie mogą być zbyt masywne. Choć wiemy o jej istnieniu dzięki obserwacjom kosmologicznym, natura tego tajemniczego składnika wszechświata wciąż pozostaje zagadką. Wyniki badań wskazują jednak, że masywna ciemna materia mogłaby zakłócić podstawowe procesy fizyczne.

Ciemna materia dominuje w masie wszechświata, przewyższając ilość zwykłej materii. Dotychczasowe poszukiwania skupiały się na cięższych cząstkach, takich jak hipotetyczne WIMPy, ponieważ wiele teorii fizycznych przewiduje ich istnienie. Jednak brak dowodów na obecność takich cząstek skłania naukowców do rozważania innych możliwości.

Większość modeli zakłada, że ciemna materia oddziałuje z materią zwykłą za pośrednictwem bozonu Higgsa, cząstki odpowiedzialnej za nadawanie masy innym cząstkom. Bozon Higgsa, odkryty w 2012 roku, również reaguje na masę cząstek, z którymi oddziałuje. Jeśli ciemna materia byłaby zbyt masywna – na przykład dziesięciokrotnie cięższa od najcięższych znanych cząstek – oddziaływanie to mogłoby znacząco zwiększyć masę bozonu Higgsa. Taki scenariusz byłby niezgodny z pomiarami dokonanymi w Wielkim Zderzaczu Hadronów (LHC).

Teorie zakładające brak interakcji ciemnej materii z bozonem Higgsa lub użycie innych mechanizmów są niezwykle rzadkie i wymagają skomplikowanych założeń. Z tego powodu coraz więcej badań wskazuje, że ciemna materia może być ultralekka, a nie ultraciężka.

Odkrycie natury ciemnej materii pozostaje kluczowym wyzwaniem współczesnej fizyki. Wyniki tych badań zmuszają naukowców do ponownego przemyślenia założeń i dostosowania eksperymentów do poszukiwań lżejszych cząstek. Czy zbliżamy się do rozwikłania tej kosmicznej zagadki? Odpowiedź może być bliżej, niż się wydaje.

Źródło: Universe Today