V-kosmose.com

Вимп

Вселенная > Вимп

Вимп – слабо взаимодействующая массивная частица, которая может выступать главным (или единственным) элементом темной материи во Вселенной. Это вещество, заполняющее 75% вселенской массы, которые не поглощает свет.

«Слабо» – некий каламбур, так как частичка взаимодействует с остальными формами массы через слабую силу (и гравитацию). Это массивные частицы, потому что не являются светом. Их масса намного выше, чем у протона. Кроме того, они будут холодными, то есть их средняя скорость значительно меньше. Нейтрино – также слабовзаимодействующие частицы, но они не массивны, поэтому не будут вимп (тем более, что они не гипотетические и крайне горячие).

Поиск частиц темной материи привел к WIMP (вимп), которые могут отскакивать с атомными ядрами. LZ Collaboration обеспечит наилучшие ограничения для сечений WIMP-нуклонов. Лучший сценарий включает частицу со слабой силой в электрослабом масштабе, которая составляет 100% темной материи. Однако этот вариант уже исключили.

Поиск частиц темной материи привел к WIMP (вимп), которые могут отскакивать с атомными ядрами. LZ Collaboration обеспечит наилучшие ограничения для сечений WIMP-нуклонов. Лучший сценарий включает частицу со слабой силой в электрослабом масштабе, которая составляет 100% темной материи. Однако этот вариант уже исключили.

Или же вимп действительно напоминает нейтрино, просто гораздо массивнее? Последние показатели WMAP показывают, что это исключено. Есть множество экспериментов (реальных и запланированных), направленных на поиск вимп. Но пока исследователям не удалось обнаружить эти частицы.

Как ищут вимп? Эксперименты включают прямое и непрямое детектирование. В первом варианте используются ядерные детекторы, окруженные сильной защитой от внешнего фона (обычно их размещают под землей на большой глубине, чтобы укрыть от космических лучей). Этот метод срабатывает, если вимпы находятся в сферическом гало Млечного Пути.

Во втором варианте используются наземные детекторы. Есть предположение, что большая часть вимпов пролетают сквозь Солнце, однако не вступают в контакт с веществом. То есть, они не попадают в гравитационный захват. Но, если вимп рассеивается внутри звезды в одном из ядер, то замедляет скоростной показатель и может задержаться в солнечном гравитационном поле. За счет этого происходит постепенное накапливание и концентрация вимпов. Когда их количества становится достаточно, может начаться аннигиляция, создающая нейтрино с высокой энергией, которые оказываются в поле зрения детектора.

Из-за отсутствия результатов ученым приходится отходить от стандартных моделей и искать разгадку темной материи в других местах. Возможно, темная материя может быть намного тяжелее или же взаимодействует слабее, чем думали ранее. Однако от сценария существования вимп пока не отказываются.

Некоторые полагают, что им суждено остаться гипотетическими частицами (вдруг они вообще никак не касаются темной материи). Но их обнаружение существенно продвинет ученых в попытках изучить одно из таинственных веществ во Вселенной – темную материю.