Víme, že existuje temná hmota. Vědci by navíc těžko vysvětlili, co vysvětluje gravitační účinky, které běžně vidí při práci ve vesmíru.
Po celá desetiletí se vědci pokoušejí dokázat svou existenci tím, že rozbijí protony společně ve Velkém hadronovém srážce. Toto úsilí bohužel neposkytlo žádné konkrétní důkazy.
Proto by mohl být čas přehodnotit temnou hmotu. A fyzici David M. Jacobs, Glenn D. Starkman a Bryan Lynn z Case Western Reserve University mají teorii, která to dělá, i když to zní trochu divně.
Ve své nové studii tvrdí, že namísto temné hmoty tvořené neviditelnými elementárními částicemi, které nevyzařují ani neabsorbují světlo a elektromagnetické záření, má podobu kousků hmoty, které se velmi liší co do hmotnosti a velikosti.
V současné době existuje mnoho vedoucích kandidátů na to, jaká by mohla být temná hmota, od sahajících až po slabě interagující masivní částice (aka WIMP) až po axiony. Tito kandidáti jsou atraktivní, zejména WIMP, protože existence takových částic by mohla pomoci potvrdit teorii supersymetrie - což by zase mohlo vést k funkční teorii všeho (ToE).
Dosud však nebyl získán žádný důkaz, který by definitivně dokazoval existenci obou. Kromě toho, že je nezbytná pro to, aby fungovala obecná relativita, se zdá, že tato neviditelná hmota zůstává pro detekci neviditelná.
Podle Jacobs, Starkman a Lynn by to mohlo naznačovat, že temná hmota existuje v říši normální hmoty. Zejména zvažují možnost, že temná hmota se skládá z makroskopických objektů - které nazývají „makra“ - které lze charakterizovat v jednotkách gramů a centimetrech čtverečních.
Makra jsou nejen výrazně větší než WIMPS a axiony, ale mohla by být potenciálně sestavena z částic ve standardním modelu fyziky částic - jako jsou kvarky a leptony z raného vesmíru - místo toho, aby vyžadovala novou fyziku, aby vysvětlila jejich existenci. WIMPS a axiony zůstávají možnými kandidáty na temnou hmotu, ale Jacobs a Starkman tvrdí, že existuje důvod hledat jinde.
"Možnost, že by temná hmota mohla být makroskopická a dokonce se vynořit ze standardního modelu, je stará, ale vzrušující," řekl Starkman e-mailem časopisu Space Magazine. "Je to nejekonomičtější možnost a vzhledem k našemu dosavadnímu selhání najít kandidáty na temnou hmotu v našich detektorech temné hmoty, nebo je vyrobit v našich urychlovačích, si zaslouží naši novou pozornost."
Poté, co eliminovali nejběžnější hmotu - včetně selhaných Jupiterů, bílých trpaslíků, neutronových hvězd, hvězdných černých děr, černých děr ve středech galaxií a neutrinos se spoustou masy - fyzici se zaměřili na exotiku.
Na stole však zůstala hmota, která byla někde mezi obyčejnými a exotickými - příbuznými neutronových hvězd nebo velkých jader - řekl Starkman. "Říkáme příbuzným, protože pravděpodobně mají značnou příměs podivných kvarků, které jsou vyráběny v urychlovačích a obvykle mají extrémně krátký život," řekl.
Ačkoli podivné kvarky jsou velmi nestabilní, Starkman zdůrazňuje, že neutrony jsou také velmi nestabilní. Ale v héliu, vázaném na stabilní protony, neutrony zůstávají stabilní.
"Tím se otevírá možnost, že v počátečním vesmíru byla vytvořena stabilní podivná jaderná hmota a temná hmota není ničím jiným než kousky podivné jaderné hmoty nebo jiných vázaných stavů kvarků nebo baryonů, které jsou samy vyrobeny z kvarků," řekl Starkman.
Taková temná hmota by odpovídala standardnímu modelu.
Toto je možná nejpřínosnější aspekt teorie Makra: představa, že temná hmota, na které závisí náš kosmologický model vesmíru, může být dokázána bez potřeby dalších částic.
Přesto myšlenka, že vesmír je naplněn robustní, neviditelnou hmotou, spíše než nesčetnými neviditelnými částicemi, způsobuje, že se vesmír zdá trochu divnější, že?
