Может ли темная материя состоять только из аксионов?
По мере того, как физики все больше влюбляются в WIMP, другие частицы темной материи начинают набирать популярность. Одна из главных замен - гипотетическая частица, известная как аксион, которая была бы чрезвычайно легкой, возможно, всего лишь в 10 раз, поднявшись до 31-й степени, менее массивной, чем протон. Аксионы сейчас разыскиваются в нескольких экспериментах. Недавние компьютерные симуляции повысили вероятность того, что эти аксионы могут образовывать звездообразные объекты, которые могут генерировать детектируемое излучение, которое будет очень похоже на таинственные явления, известные как вспышки быстрого радио.
Каковы свойства темной материи?
Астрономы обнаружили темную материю благодаря гравитационному взаимодействию с обычной материей, предполагая, что это ее основной способ заявить о своем присутствии во вселенной. Но, пытаясь понять истинную природу темной материи, исследователи удивительно мало что могут сделать. Согласно некоторым теориям, частицы темной материи должны быть их собственными античастицами, что означает, что две частицы темной материи будут аннигилировать друг с другом, когда встретятся. Эксперимент по альфа-магнитному спектрометру (AMS) на Международной космической станции с 2011 года ищет явные признаки этого уничтожения и уже обнаружил сотни тысяч событий. Ученые до сих пор не уверены, происходят ли они из темной материи, и сигнал еще не помог им точно определить, что это за темная материя.
Существует ли темная материя в каждой галактике?
Поскольку темное вещество перевешивает обычную материю, часто говорят, что темная материя является управляющей силой, которая организует большие структуры, такие как галактики и скопления галактик. Итак, было странно, когда в начале этого года астрономы объявили, что нашли галактику с именем NGC 1052-DF2, которая, похоже, почти не содержит темной материи. «Темная материя, по-видимому, не является обязательным условием для формирования галактики», - сказал в то время Питер ван Доккум из Йельского университета. Однако летом отдельная команда опубликовала анализ, согласно которому команда ван Доккума неправильно измерила расстояние до галактики, а это означает, что ее видимая материя была намного тусклее и легче, чем первые находки, и что большая часть ее массы находилась в темной материи, чем ранее предложено.
Давняя загадка в физике элементарных частиц - удивительные результаты европейского эксперимента, известного как DAMA / LIBRA. Этот детектор, расположенный в подземной шахте под горой Гран-Сассо в Италии, искал периодические колебания в частицах темной материи. Это колебание должно возникать, когда Земля движется по своей орбите вокруг Солнца, пролетая сквозь галактический поток темной материи, окружающей нашу солнечную систему, которую иногда называют ветром темной материи. С 1997 года DAMA / LIBRA утверждает, что видит именно этот сигнал, хотя никакой другой эксперимент не видел ничего подобного.
Может ли темная материя иметь электрический заряд?
Сигнал с начала времен заставил некоторых физиков предположить, что темная материя может иметь электрический заряд. Излучение с длиной волны 21 сантиметра испускалось звездами во вселенной Вселенной, всего через 180 миллионов лет после Большого взрыва. Затем он был поглощен холодным водородом, который был одновременно. Когда это излучение было обнаружено в феврале этого года, его подпись предполагала, что водород был намного холоднее, чем предсказывали ученые. Астрофизик Джулиан Муньос из Гарвардского университета выдвинул гипотезу, что темная материя с электрическим зарядом могла бы отводить тепло от всепроникающего водорода, что-то вроде ледяных кубиков, плавающих в лимонаде, как он сказал в то время «Живой науке». Но гипотеза еще не подтверждена.
Существует ли на самом деле Материя!?
В течение многих лет вокальное меньшинство физиков настаивало на том, что, возможно, наши теории гравитации просто неверны и что фундаментальная сила работает иначе на больших масштабах, чем мы ожидаем. Эти предположения, часто известные как "модифицированная ньютоновская динамика" или модели монда, предполагают, что темной материи не существует и сверхбыстрые скорости, с которыми звезды и галактики вращаются друг вокруг друга, являются следствием удивительного поведения гравитации. "Темная материя все еще является неподтвержденной моделью," написал физик Дон Линкольн в объяснителе для живой науки. Однако недоброжелателям еще предстоит убедить в своих идеях более широкие круги общественности.