Partikel Massa Berinteraksi Lemah (WIMP) dianggap mendominasi bahan gelap dan usaha besar sedang dijalankan untuk mengesannya. Oleh itu, WIMP sangat sukar dikesan, jika mereka wujud itulah.
Walau bagaimanapun, sebilangan ahli fizik tidak begitu yakin bahawa WIMP adalah kunci untuk mencari perkara gelap. Dalam satu kajian baru, dua penyelidik AS telah membuka semula perbahasan mengenai masalah gelap, menunjukkan bahawa sebahagian besarnya boleh terdiri daripada zarah yang lebih berat dan berinteraksi dengan kuat, atau mungkin lebih kecil, malah lebih banyak zarah berinteraksi lemah daripada teori WIMP. Ahli fizik juga menunjukkan bahawa Alam Semesta akan menjadi tempat yang lebih menarik di mana bahan gelap tanpa WIMP menguasai…
“Kita tahu sedikit tentang perkara gelap, kerana kita tidak dapat mengukurnya secara langsung, ”Kata Jonathan Feng, seorang ahli fizik di University of California, Irvine. "Tetapi ada teori dan model. WIMP menarik kerana kebetulan muncul dalam banyak teori popular mengenai partikel dan interaksi baru. Tetapi bagaimana jika ada kemungkinan bermotivasi baik untuk masalah gelap selain WIMP?”
Feng, bersama pengarang bersama Jason Kumar, menerbitkan sebuah makalah di Huruf Kajian Fizikal dipanggil "Zarah Gelap-Gelap tanpa Jisim Skala Lemah atau Interaksi Lemah, "Dan hasilnya telah mempertanyakan kesahihan fokus pada WIMP sebagai komponen utama dari masalah gelap yang dianggap sebagai sebahagian besar jisim di Alam Semesta kita. Masalah dengan bahan gelap, seperti yang dinyatakan oleh Feng, adalah bahawa kita tidak dapat mengukur (memerhatikan) secara langsung dan oleh itu kita tidak tahu apa itu. Kita tahu di sana, gerakan galaksi dan kelompok galaksi menunjukkan pengaruh graviti sesuatu selain daripada yang dapat kita lihat (iaitu bahan bercahaya), tetapi bahan gelap tidak berinteraksi melalui daya elektromagnetik, menjadikannya entiti yang sangat sukar untuk dikaji.
Terdapat alasan teoretikal yang kuat untuk mempercayai WIMP berada di pusat kajian bahan gelap, tetapi Feng dan Kumar telah menyusun model yang mencadangkan zarah-zarah berinteraksi yang lemah dan kuat dapat menjelaskan beberapa fenomena yang kita amati.
“WIMP adalah contoh zat gelap yang sangat spesifik, tetapi terdapat sekumpulan zarah yang lebih luas, ”Tambah Feng. "Kami mendapati bahawa beberapa model juga meramalkan jumlah bahan gelap yang tepat untuk alam semesta, tetapi dengan bahan gelap yang jauh lebih kuat atau lemah berinteraksi daripada WIMPs. Kami tertanya-tanya apakah perhatian hampir eksklusif untuk WIMP benar-benar diperlukan.”
Memang, banyak perhatian tertumpu pada teori WIMP, bagaimana jika penyelidik bahan gelap dikelip oleh satu teori yang merugikan penjelasan yang lebih halus? Salah satu perkara penting yang dikemukakan ialah terdapat bukti kukuh yang menyokong calon bahan gelap dengan jisim sekitar 1 GeV. Penemuan ini berasal dari projek DAMA (Dark Matter) di Gran Sasso National Laboratories, Itali, yang menyiasat isyarat dari kemungkinan interaksi bahan gelap di lingkaran galaksi. WIMPS jauh lebih besar, dengan jisim 100 GeV. Mungkinkah isyarat ini berasal dari calon bahan gelap yang jauh lebih ringan dan berinteraksi?
Terdapat juga cadangan dari penyelidikan lain bahawa zarah-zarah yang berinteraksi kuat memusnahkan setiap masa, menghasilkan foton bertenaga tinggi yang dapat dilihat di seluruh Alam Semesta. Walaupun ini adalah teori, Feng optimis mengenai eksperimen foton yang bertenaga.
Walau bagaimanapun, menganalisis semula dominasi WIMP terhadap bahan gelap mencipta beberapa senario menarik untuk Alam Semesta. Dengan mempertimbangkan perkara gelap tanpa WIMP, beberapa penjelasan yang agak eksotik mula terbentuk.
“Terdapat teori bahawa ada dunia bayangan di belakang kita. Ini adalah dunia cermin yang serupa dengan kita, tetapi tidak berinteraksi dengan dunia kita,"Feng berkata. "Dengan masalah gelap WIMP, kemungkinan itu jauh.”
“Bahan gelap tanpa WIMP memerlukan kekuatan baru yang sebenarnya tidak kita ketahui. Sekiranya anda mempunyai bukti mengenai jenis benda gelap ini, mungkin ada petunjuk bahawa dunia bayangan ini wujud.”
A dunia bayangan mungkin terdengar sedikit eksentrik, tetapi ia juga dibina dari teori-teori yang layak seperti teori WIMP yang diterima umum. Kajian baru ini pastinya mengingatkan bahawa bahan gelap adalah kuantiti yang tidak diketahui, dan penyelidik harus terbuka terhadap zarah lain dan bukan hanya WIMPS…
Terbitan: Surat Kajian Fizikal
Sumber: Physorg.com
