С 1970-х гг. астрономы и физики собирают доказательства существования во Вселенной темной материи – таинственное вещество, проявляющее себя в гравитационном влиянии. Однако несмотря на большие усилия, ни одна из новых частиц, предложенных для объяснения, не была обнаружена. Сейчас исследователи считают, что пришло время расширить и разнообразить экспериментальные усилия, а также включить астрономические исследования и наблюдения гравитационных волн в процесс разгадки природы темной материи.
В течение последних 30 лет поиск темной материи в основном фокусировался на классе частиц-кандидатов, известных как слабо взаимодействующие массивные частицы (WIMP). Они долгое время считались идеальным кандидатом на темную материю, поскольку были бы получены в правильном количестве в ранней Вселенной, чтобы объяснить темную материю и облегчить некоторые из наиболее фундаментальных проблем в физике элементарных частиц, например, серьезное расхождение между энергетической шкалой слабых взаимодействий и гравитационным влиянием.
Камень преткновения
Естественное решение кажется невероятно хорошей идеей, но ни одна из экспериментальных стратегий, проведенных для поиска WIMP, не выявила убедительных доказательств их существования. Поэтому исследователи решили перевернуть страницу старых исследований и расширить экспериментальный диапазон.
Уже существует несколько методов поиска для более широкого обзора. Например, есть астрономическое исследование, где можно наблюдать на крошечные формирования в виде галактик, гало темной материи вокруг и проходящие сквозь них гравитационные искривления света. Это позволяет больше узнать о потенциальной природе темной материи. Также упомянули исследователи и новый метод наблюдения гравитационных волн, успешно проведенный впервые в 2016 году. Он полезен для изучения черных дыр – как кандидаты в темную материю или объекты с распределением другой темной материи кандидатов вокруг них. Объединение этих методов и международное научное сотрудничество позволит в ближайшем будущем дать положительные результаты.