Что же такое тёмная материя? Хотя легче ответить на вопрос, чем не является тёмная материя.
Это не антиматерия. Она касается видимого вещества только через гравитацию, не нарушая структуры его частиц.
Поначалу учёные думали, что за тёмной материей скрывается мачо (macho), сверхтяжёлые, но очень компактные обьекты, чёрные дыры, коричневые карлики и нейтронные звезды. Однако никаких спецэффектов от тяжёлых предметов в галактике нет.
Стандартная модель физики также не имеет места для тёмной материи. Именно поэтому учёные стремятся получить новые частицы в коллайдере. Там снова и снова разгоняет 2 потока протонов в надежде, что при столкновении они рассыпятся на более мелкие частицы. И однажды среди кучи частиц был обнаружен бозон Хиггса. Его искали аж 30 лет. А вот частицу из которой состоит тёмное вещество, обнаружить пока не удалось. Её назвали вимп. Предполагается, что по меркам частиц она должна быть медленная и тяжёлая.
Однако есть ещё один огромный коллайдер, это солнце. И то, что не удалось получить на земле, можно получить в ядре солнца. Солнце летит сквозь облако темной материи в галактике, захватывая и накапливая его частицы. Предполагается, что если вимпы окажутся недостаточно быстрыми, чтобы преодолеть притяжение звезды, о они застрянут в её центре. Собравшись там в большом количестве из-за огромного давления, они начнут уничтожать друг друга, высвобождая более лёгкие частицы - нейтрино. Солнце постоянно выбрасывает огромное количество нейтрино в космос. Но те из них, которые появляются из тёмной материи, мы ни с чем не перепутаем. Они будут обладать огромной энергией.
Наблюдают за ними при помощи особых телескопов, спрятанных глубоко под поверхностью. Такие аппараты установлены в Антарктиде, на Байкале.
Есть ещё одна теория, она предполагает, что на краю нашей галактики есть чёрные дыры, но не простые, а первичные. Им по 14 млрд лет. Одну такую дыру Стивен Хокинг хотел использовать в качестве источника энергии. Чёрная дыра размером с гору давала бы излучение в 10 млн мегаватт. Но дыру в электростанцию не упихнешь. Но есть более смелое предположение, а что если тёмная материя тоже сложная? В ней есть свои электроны и протоны, и они образуют тёмные атомы? А тёмные фотон сливаются в тёмный свет?
Ученые считают, что в самом начале вселенной обычные частицы могли превращаться в тёмные и наоборот. Для доказательства этой теории нужен эксперимент с огромным коллайдером в 100 км длиной, и он уже строится.
Земля и солнце непрерывно движутся в галактике, поэтому частицы тёмной материи взаимодействуют с нами прямо сейчас, но до ядер атомов доходят сотни тысяч. Это примерно 11 раз в час. В м2 можно найти несколько частиц тёмной материи.
