Предложена теория сверхтяжелых частиц темной материи

На долю темной материи приходится около четверти массы наблюдаемой Вселенной. Ее тяготением объясняется стабильное существование большинства спиральных галактик, звезды которых вращаются вокруг центров масс слишком быстро — если бы их не держала какая-то еще гравитация, светила просто бы разлетелись.

Правда, в последние годы найдено несколько галактик, в которых темной материи, видимо, нет — она там себя никак не проявляет. Но это исключения, требующие какого-то совсем отдельного объяснения. В большинстве же случаев картина мира требует наличия какого-то агента, воздействующего на видимое вещество своей гравитацией.

Темную материю ищут не первый год, самыми разными способами, но пока неизменно безуспешно. Принято считать, что она не участвует ни в каких взаимодействиях, кроме гравитационного. Возможно, однако, у ее невидимости и неощутимости есть еще одна причина.

Традиционно принято считать, что частицы темной материи должны обладать массой такого же порядка, как знакомые нам частицы материи обычной. Исходя из этого предположения сформулировано много теорий, которые мы не будем здесь пересказывать. Но, как выясняется, это не единственный возможный вариант.

Физики Кшиштоф Мейснер (Krzysztof A. Meissner) и Герман Николаи (Hermann Nicolai) из Польши и Германии предложили новую теорию строения темной материи. По их версии, загадочное вещество состоит из гравитино — сверхтяжелых частиц, масса которых превышает массу протона в десять квинтиллионов (десять миллионов триллионов) раз. Один гравитино должен иметь планковскую массу — примерно 2,176⋅10−8 кг.

В этом случае частиц темной материи нужно не так уж много — достаточно одного гравитино на 10000 кубических километров пространства чтобы полностью объяснить видимые последствия их гравитации.

Гравитино появились в момент возникновения Вселенной и не могут распасться.

«Стабильность этих тяжелых гравитино зависит от их необычных квантовых чисел (зарядов)», — говорит Николаи. В частности, в стандартной модели просто нет конечных состояний с соответствующими зарядами, в которые могли бы распасться эти гравитино, иначе они бы исчезли вскоре после Большого взрыва».

Надо заметить, что изложенное пока — не более, чем смелая гипотеза. Ее подтверждение потребует недюжинных усилий.

Ознакомиться с подробностями можно в статье, опубликованной в Physical Review D.