Ketahui kandidat materi gelap hipotetis utama

Kami di Mega Curioso telah berbicara pada beberapa kesempatan tentang materi gelap. Seperti yang telah kami jelaskan, sangat sulit dideteksi karena tidak menyerap atau memantulkan cahaya dan karenanya tidak terlihat. Di sisi lain, keberadaannya nyata, karena gaya gravitasinya dan interaksinya dengan materi biasa di alam semesta dapat diukur - dan para astronom percaya bahwa lebih dari 25% kosmos terdiri darinya.

Itu berarti, menurut Johar Ashfaque, seorang peneliti di University of Liverpool, Inggris, ketika kita melihat ke ruang angkasa, bahkan ketika kita melakukannya melalui peralatan paling sensitif dan kuat yang kita miliki, kita hanya dapat melihat sebagian kecil dari apa yang ada. sekitar.

Faktanya, menurut Johar, untuk setiap gram atom di alam semesta, kita memiliki materi gelap lima kali lebih banyak - dan meskipun sangat berlimpah, para ilmuwan telah mencoba untuk mendeteksinya selama beberapa dekade. Namun, sementara sains terus berupaya mengungkap misteri apa itu materi gelap, bagaimanapun, beberapa partikel hipotetis dianggap sebagai kandidat kuat. Inilah mereka:

1 - WIMP

Nama WIMP berasal dari Weakly Interacting Massive Particles, dan merujuk pada partikel hipotetis yang berperilaku berbeda dari materi seperti yang kita kenal. Model matematika menunjukkan bahwa jika partikel ini ada, itu akan lima kali lebih banyak dari materi biasa - bertepatan dengan jumlah materi gelap yang ada di alam semesta.

Menurut Johar, WIMPs akan berinteraksi dengan materi biasa melalui gaya elektromagnetik mereka, yang akan menjelaskan mengapa materi gelap tidak terlihat. Saat dia menjelaskan, sekitar 10.000 partikel ini akan melintasi setiap inci persegi planet kita per detik dan hanya berinteraksi melalui gravitasi dan mengerahkan kekuatan kecil.

Dengan demikian, jika para peneliti pernah mengkonfirmasi keberadaan WIMP, karakteristik mereka menunjukkan bahwa mereka dapat dideteksi melalui tabrakan mereka - yang akan mempengaruhi partikel-partikel yang bermuatan di sini di planet kita, menyebabkan mereka menghasilkan cahaya.

2 - Axions

Menurut Johar, aksial akan menjadi partikel hipotetis yang bergerak lambat, memiliki massa sedikit, tidak memiliki muatan dan hanya berinteraksi lemah dengan materi biasa - artinya mereka tidak akan mudah dideteksi.

Namun, fisikawan percaya bahwa jika keberadaan mereka dikonfirmasi, akson yang spesifik massa dapat menjelaskan sifat tak terlihat dari materi gelap, karena jika mereka lebih ringan atau lebih berat, kita dapat mendeteksi mereka. Selain itu, jika partikel-partikel ini memang ada, mereka akan dapat terdegradasi menjadi pasangan foton, dan fisikawan dapat memfokuskan pencarian mereka pada pasangan partikel cahaya ini untuk mengkonfirmasi keberadaan mereka.

3 - MALE

Anda berarti Anda tidak menemukan nama "MALE" menyenangkan? Bahkan, itu singkatan dari Massive Compact Halo Object dan mengacu pada partikel hipotetis yang merupakan salah satu kandidat terkuat untuk menjelaskan keberadaan dan asal usul materi. gelap

Seperti yang dijelaskan Johar, seperti halnya bintang katai coklat dan putih dan bintang-bintang neutron, MALE ( sungguh-sungguh ... namanya hebat! ) Juga akan terdiri dari materi biasa. Apa yang membuat partikel-partikel ini tidak terlihat, adalah bahwa mereka memancarkan sedikit atau tidak ada cahaya sama sekali.

Salah satu cara untuk mendeteksinya adalah dengan memantau kecerahan bintang jauh melalui fenomena yang dikenal sebagai "lensa gravitasi". Efek ini diamati ketika cahaya yang dipancarkan oleh bintang membelok ketika mereka melewati benda-benda langit besar - misalnya galaksi, misalnya - yang membelokkan cahaya dari benda-benda di belakangnya relatif terhadap pengamat di Bumi.

Karena fenomena visual ini dapat menyebabkan cahaya yang dipancarkan oleh objek terjauh "menjadi fokus" berkat gangguan dari objek terdekat, meningkatkan kecerahan tubuh terjauh - yang akan memungkinkan para peneliti untuk memperkirakan jumlah materi tersembunyi. sebelah sana.

Kesulitannya adalah bahwa efeknya tergantung pada jumlah umum - materi gelap - yang ada di sebuah galaksi, dan Johar mengatakan para ilmuwan berpikir tidak mungkin bahwa cukup dari tubuh gelap ini dapat terakumulasi untuk membenarkan kelimpahan materi gelap. yang ada di alam semesta.

4 - Partikel Kaluza-Klein

Teori Kaluza-Klein didasarkan pada keberadaan dimensi kelima yang tak terlihat - melampaui waktu dan tiga dimensi ruang lainnya, yaitu tinggi, lebar, dan kedalaman. Teori ini juga memprediksi partikel yang akan memiliki massa setara dengan 550 hingga 650 proton dan dapat menjelaskan keberadaan materi gelap.

Menurut Johar, partikel yang diprediksi oleh Kaluza-Klein dapat berinteraksi dengan materi melalui elektromagnetisme dan gravitasi. Namun, karena berada dalam dimensi yang tidak dapat kita "lihat", ini akan menjelaskan mengapa kita tidak dapat menemukannya hanya dengan mengarahkan teleskop ke atas.

Di sisi lain, karena partikel Kaluza-Klein harus terdegradasi menjadi partikel yang terukur - seperti foton dan neutrino - fisikawan mencoba untuk mendeteksinya dengan bereksperimen dengan Large Hadron Collider.

5 - Gravitino

Menurut Johar, keberadaan gravitine diprediksi berkat kombinasi teori supersimetri dan teori relativitas umum, yaitu teori supergravitasi. Yang pertama dari ini - supersimetri - menyatakan bahwa semua boson (partikel yang memiliki putaran bilangan bulat, seperti dalam kasus foton) memiliki super-pendamping hipotetis yang dikenal sebagai "fotino", yang pada gilirannya memiliki putaran semi-integer. .

Pada dasarnya, gravitino akan menjadi super-teman (juga hipotetis) graviton - yang akan menjadi partikel yang bertanggung jawab untuk mentransmisikan gaya gravitasi. Jadi, dalam model supergravitasi tertentu di mana gravitine memiliki sedikit massa, itu bisa menjelaskan keberadaan materi gelap.

* Diposting pada 15/12/2015