И така, от какво се състои тъмната материя, Nanotechnologies Nanonewsnet
Големият адронен колайдер не е виждал WIMP, така че основният кандидат за ролята на основната частица тъмна материя може да отстъпи място на аксиони или дори по-екзотични кандидати.
Частиците тъмна материя (DM), WIMP, трябва да са стабилни, неутрални и много рядко да взаимодействат с други видове материя. Дълго време тези изисквания се смятаха за най-осъществими в случай, че TM е представена главно от WIMP. Според редица теории такива WIMP - аналози на известни частици - трябва да имат същия заряд като частиците на барионната материя, но обратното въртене.
Фиг. 1. Клъстерът MACSJ0717.5+3745 показа структура от тъмна материя с общ размер до 60 милиона светлинни години. Рядко има доказателства за съществуването на нещо толкова масивно. (фиг. ESA).Въпреки това, в допълнение към периодичните изявления за възможно намиране на следи от такива WIMP в определени физически експерименти, има проблем: Големият адронен колайдер, нашият най-напреднал ускорител, не вижда нищо в диапазона, предвиден за WIMP - освен, да, бозона на Хигс. Така че остава да търсим такива тъмни частици в космоса, където има по-мощни LHC.
Но и тук не всичко е наред. Според теоретичните прогнози WIMP почти не взаимодействат с обикновената материя. Те обаче трябва да взаимодействат помежду си, унищожавайки и генерирайки гама лъчение. Те са най-лесни за намиране в галактики джуджета, като тези, които обграждат Млечния път. Обикновено има много малко видима материя, но според гравитационното взаимодействие с Млечния път беше разкрито, че всъщност те не са толкова ниски, колкото изглеждат: в галактиките джуджета, в сравнение с обикновените галактики, делът на тъмната материя е много по-голям. Освен това,интензивността на процесите, които генерират гама лъчение, е ниска там, което означава нисък фон, който възпрепятства откриването на анихилация на WIMP.
Именно там космическият гама-телескоп Enrico Fermi на НАСА се опитва да намери следи от WIMP в продължение на три години. Но неуспешно:
Дори наскоро откритият тесен пик в района на 130 GeV, разположен близо до центъра на Млечния път, също поражда съмнения сред специалистите от НАСА, така че това скорошно доказателство за „откриването на нещо като WIMP“ трябва да бъде отхвърлено.
Строго погледнато, получените ограничения вече ни позволяват да кажем, че WIMP, поне за редица енергийни стойности, не могат да бъдат открити, тъй като те не съществуват в природата. Разбира се, все още не всичко е загубено, но вече си струва да разгледаме алтернативни кандидати за ролята на „черната кост“ на тъмната материя.
Фиг. 2. За Axion Dark Matter eXperiment обещават нов хардуерен ъпгрейд и повишена чувствителност. Ще помогне ли да се намерят аксиони? (фиг. ADMX).Има много възможности, но аксионите, които изглежда решават проблема с дефицита на литий във Вселената, все още не са открити в експеримента с тъмната материя на Axion. Разбира се, човек винаги може да се обърне към частиците Калуца-Клайн, още по-екзотични кандидати за тъмна материя. Но струва ли си? Доколкото може да се разбере, ако те съществуват, то откриването им дори не е трудно, а по-скоро по силите на свръхцивилизациите.
И все пак съмненията относно съществуването на тъмна материя като небарионна изглежда изчезват дори сред най-твърдоглавите. Факт е, че през 2012 г. групата на Хъбъл за първи път успя да идентифицира колосална структура, която изкривява фоновото лъчение по начин, по който възможно количество обикновена материя не може да го огъне:
Тази находка, направена с помощта на предварсимулация на разпределението на тъмната материя във Вселената, показва, че търсенето на тъмна материя се движи в правилната посока. Остава само да решим какво точно ще намерим в края на пътеката.
„Сигурен съм, че тъмната материя е реална и обичам да я смятам за елементарна частица“, казва Ланс Диксън от Националната ускорителна лаборатория SLAC (САЩ). „Може обаче да нямаме късмета да направим тази елементарна частица една от онези, които можем да регистрираме [с наличните средства].“