Experiment AMS-02. Kredit: NASA.

WIMPy, čili slabě interagující masivní částice, představují skupinu hypotetických částic, které byly ještě donedávna považovány za velmi slibné kandidáty na temnou hmotu, tedy „chladnou“ temnou hmotu, co by byla v perfektním souladu s panujícím kosmologickým modelem.

Pedro De la Torre Luque. Kredit: P. De la Torre Luque.

Poslední dobou ale WIMPy procházejí těžkou krizí. Z bývalého premianta se stal spíše otloukánek. Množí se problematické případy, v nichž model WIMPů nebo obecně chladné temné hmoty nevyhovuje, obvykle v souvislosti se strukturou a pozorovaným chováním galaxií. Ještě horší ale je, že neustále dokola selhávají experimenty, které se snaží WIMPy najít, jak různé sofistikované detektory, co se snaží WIMPy zachytit, tak i pokusy o jejich produkci na výkonných srážečích částic.

Mnohé možné modely WIMPů, včetně těch nejslibnějších, byly dost přesvědčivě vyloučeny. Nějaký prostor pro existenci WIMPů sice ještě zbývá, ale neustále se ztenčuje. Ani skalní zastánci WIMPů zrovna nehýří optimismem. Pomocnou ruku WIMPům v této tíživé situaci nabízí se svými kolegy Pedro De La Torre Luque ze španělské Universidad Autónoma de Madrid a švédské Stockholms universitet.

Logo. Kredit: Universidad Autónoma de Madrid.

Pomoc by mohla přijít od nedávných pozorování experimentu AMS-02 (Alpha Magnetic Spectrometer), který pracuje na palubě Mezinárodní vesmírné stanice ISS. Jak jsme již na OSLU psali, AMS-02 detekoval v kosmickém záření stopy antijader, konkrétně antihelia, což prakticky nikdo nečekal.

Jak vysvětluje De La Torre Luque, spousta antihmoty byla zřejmě vytvořena a anihilována bezprostředně po Velkém třesku. Také vzniká během výrazných kosmických událostí, kterých si obvykle nelze nevšimnout. Když ale antihmota vzniká v mezihvězdném prostoru, kde by prakticky žádná neměla být, jak zřejmě odhalil experiment AMS-02, musí se tam odehrávat něco zvláštního. Proto je pozorování antihelia, alespoň podle De La Torre Luqueho, tak vzrušující.

Jde o to, že by za produkcí antihelia mohly být zodpovědné některé typy WIMPů. Pokud takové WIMPy reálně existují a jejich částice se setkají, mohly by se za určitých okolností anihilovat a vyprsknout energii se sprškou částic a antičástic. De La Torre Luque a spol. si to modelovali a podle jejich výsledků je obtížné vysvětlit pozorování experimentu AMS-02 známými astrofyzikálními jevy. Jde zejména o množství částic antihelia, které o mnoho řádů přesahuje předpovědi založené na standardních procesech kosmického záření. Anihilace WIMPů by to prý vysvětlit mohla. Chytí se tonoucí WIMPy tohoto stébla? Uvidíme, co se bude dít dál.

Video: Dark Matter is a WIMP?!

Video: AMS-02 particle physics detector explained by CERN's astronaut, Slawosz Uznanski

Literatura

Phys.org 4. 10. 2024.

arXiv:2404.13114.