Ny teori om oprindelsen af ​​mørkt stof

Kun en lille del af universet består af synligt stof. Langt den største del er usynlig og består af mørkt stof og mørk energi. Meget lidt vides om mørk energi, men der er mange teorier og eksperimenter om eksistensen af ​​mørkt stof designet til at finde disse endnu ukendte partikler. Forskere ved Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) i Tyskland er nu kommet med en ny teori om, hvordan mørkt stof kan have været dannet kort efter universets oprindelse. Denne nye model foreslår et alternativ til WIMP -paradigmet, der er genstand for forskellige eksperimenter i aktuel forskning.

Mørkt stof er til stede i hele universet, danner galakser og de største kendte strukturer i kosmos. Det udgør omkring 23 procent af vores univers, hvorimod de partikler, der er synlige for os, som udgør stjernerne, planeter, og endda livet på Jorden repræsenterer kun omkring fire procent af det. Den nuværende antagelse er, at mørkt stof er et kosmologisk levn, der i det væsentlige har været stabilt siden dets oprettelse. "Vi har sat denne antagelse i tvivl, viser, at i begyndelsen af ​​universet kan mørkt stof have været ustabilt, "forklarede Dr. Michael Baker fra gruppen Theoretical High Energy Physics (THEP) ved JGU Institute of Physics. Denne ustabilitet indikerer også eksistensen af ​​en ny mekanisme, der forklarer den observerede mængde mørkt stof i kosmos.

Stabiliteten af ​​mørkt stof forklares normalt med et symmetri -princip. Imidlertid, i deres papir, Dr. Michael Baker og prof. Joachim Kopp demonstrerer, at universet kan have været igennem en fase, hvor denne symmetri blev brudt. Dette ville betyde, at det er muligt for den hypotetiske partikel i mørkt stof at forfalde. Under overgangen til den elektriske svage fase, symmetrien, der stabiliserer mørkt stof, ville have været genetableret, gør det muligt at fortsætte med at eksistere i universet til i dag.

Med deres nye teori, Baker og Kopp har introduceret et nyt princip i debatten om mørket stofs natur, der tilbyder et alternativ til den almindeligt accepterede WIMP -teori. Indtil nu, WIMP'er, eller svagt interagerende massive partikler, er blevet betragtet som de mest sandsynlige komponenter i mørkt stof, og eksperimenter med stærkt afskærmede underjordiske detektorer er blevet udført for at lede efter dem. "Fraværet af overbevisende signaler fik os til at begynde at lede efter alternativer til WIMP -paradigmet, "sagde Kopp.

De to fysikere hævder, at den nye mekanisme, de foreslår, kan være forbundet med den tilsyneladende ubalance mellem stof og antimateriale i kosmos og kunne efterlade et aftryk, som ville blive opdaget i fremtidige forsøg på gravitationsbølger. I deres papir offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Fysisk gennemgangsbreve , Baker og Kopp angiver også udsigterne til at finde bevis på deres nye princip ved CERNs LHC -partikelaccelerator og andre forsøgsfaciliteter.