हम जानते हैं कि डार्क मैटर मौजूद है। क्या अधिक है, वैज्ञानिकों को यह समझाने के लिए कड़ी मेहनत की जाएगी कि वे गुरुत्वाकर्षण प्रभावों के लिए क्या खाते हैं जो नियमित रूप से ब्रह्मांड में काम करते हैं।
दशकों से, वैज्ञानिकों ने बड़े हैड्रोन कोलाइडर में एक साथ प्रोटॉन को नष्ट करके अपने अस्तित्व को साबित करने की कोशिश की है। दुर्भाग्य से, इन प्रयासों ने कोई ठोस सबूत नहीं दिया है।
इसलिए, अंधेरे मामले पर पुनर्विचार करने का समय आ सकता है। और भौतिकविदों डेविड एम। जैकब्स, ग्लेन डी। स्टार्कमैन, और ब्रायन लिन ऑफ केस वेस्टर्न रिज़र्व यूनिवर्सिटी के पास एक सिद्धांत है जो ऐसा करता है, भले ही यह थोड़ा अजीब लगे।
अपने नए अध्ययन में, वे तर्क देते हैं कि अंधेरे पदार्थ के बजाय प्राथमिक कणों से युक्त होते हैं जो अदृश्य होते हैं और प्रकाश और विद्युत चुम्बकीय विकिरण का उत्सर्जन या अवशोषित नहीं करते हैं, यह द्रव्यमान के आकार और व्यापक रूप से भिन्न होता है।
जैसा कि यह खड़ा है, अंधेरे मामले क्या हो सकते हैं, इसके लिए कई प्रमुख उम्मीदवार हैं, जो कमजोर-अंतःक्रियात्मक बड़े कणों (उर्फ डब्ल्यूआईएमपी) से अक्षों तक हैं। ये उम्मीदवार आकर्षक हैं, विशेष रूप से डब्ल्यूआईएमपी, क्योंकि ऐसे कणों के अस्तित्व से सुपरसिमेट्री सिद्धांत की पुष्टि करने में मदद मिल सकती है - जो बदले में सब कुछ (टीओई) के काम करने वाले सिद्धांत का नेतृत्व करने में मदद कर सकता है।
लेकिन अभी तक, कोई सबूत नहीं मिला है जो निश्चित रूप से किसी के अस्तित्व को साबित करता है। काम करने के लिए सामान्य सापेक्षता के लिए आवश्यक होने के अलावा, यह अदृश्य द्रव्यमान पता लगाने के लिए अदृश्य रहने के लिए सामग्री लगता है।
जैकब्स, स्टार्कमैन और लिन के अनुसार, यह इंगित कर सकता है कि सामान्य पदार्थ के दायरे में अंधेरे पदार्थ मौजूद हैं। विशेष रूप से, वे इस संभावना पर विचार करते हैं कि डार्क मैटर में मैक्रोस्कोपिक ऑब्जेक्ट होते हैं - जिसे वे "मैक्रोज़" कहते हैं - जिसे क्रमशः ग्राम और स्क्वायर सेंटीमीटर की इकाइयों में दर्शाया जा सकता है।
मैक्रोज़ न केवल WIMPS और अक्षों की तुलना में काफी बड़े हैं, बल्कि संभावित रूप से कण भौतिकी के मानक मॉडल में कणों से बाहर इकट्ठा किए जा सकते हैं - जैसे प्रारंभिक ब्रह्मांड से क्वार्क और लेप्टन - अपने अस्तित्व की व्याख्या करने के लिए नए भौतिकी की आवश्यकता के बजाय। WIMPS और अक्षतंतु डार्क मैटर के लिए संभावित उम्मीदवार बने हुए हैं, लेकिन जैकब्स और स्टार्कमैन का तर्क है कि कहीं और खोज करने का एक कारण है।
"संभावना है कि डार्क मैटर मैक्रोस्कोपिक हो सकता है और यहां तक कि स्टैंडर्ड मॉडल से उभर सकता है एक पुरानी लेकिन रोमांचक है," स्टार्कमैन ने ईमेल के माध्यम से स्पेस पत्रिका को बताया। "यह सबसे किफायती संभावना है, और हमारी असफलता का सामना करने के लिए अब तक हमारे डार्क मैटर डिटेक्टरों में डार्क मैटर उम्मीदवारों को ढूंढना है, या उन्हें हमारे त्वरक में बनाना है, यह एक ऐसा है जो हमारे नए सिरे से ध्यान देने योग्य है।"
सबसे सामान्य मामले को समाप्त करने के बाद - जिसमें असफल बृहस्पति, सफेद बौने, न्यूट्रॉन सितारे, तारकीय ब्लैक होल, आकाशगंगाओं के केंद्रों में ब्लैक होल और बहुत अधिक द्रव्यमान वाले न्यूट्रिनो शामिल हैं - संभव उम्मीदवारों के रूप में, भौतिकविदों ने एक्सोटिक्स पर अपना ध्यान केंद्रित किया।
फिर भी, ऐसा मामला जो सामान्य और विदेशी के बीच कहीं था - न्यूट्रॉन सितारों या बड़े नाभिक के रिश्तेदारों - मेज पर छोड़ दिया गया था, स्टार्कमैन ने कहा। उन्होंने कहा, "हम रिश्तेदार कहते हैं क्योंकि उनके पास संभवतः अजीब क्वार्क की काफी प्रशंसा है, जो त्वरक में बने होते हैं और आमतौर पर बहुत कम जीवन होते हैं," उन्होंने कहा।
हालांकि अजीब क्वार्क्स अत्यधिक अस्थिर होते हैं, स्टार्कमैन बताते हैं कि न्यूट्रॉन भी अत्यधिक अस्थिर हैं। लेकिन हीलियम में, स्थिर प्रोटॉन के साथ, न्यूट्रॉन स्थिर रहते हैं।
स्टार्कमैन ने कहा, "इस बात की संभावना है कि स्थिर विचित्र परमाणु पदार्थ प्रारंभिक यूनिवर्स में बना था और डार्क मैटर विचित्र परमाणु पदार्थ या क्वार्क की अन्य बाध्य अवस्थाओं, या स्वयं के क्वार्कों से बने चक्रवातों से ज्यादा कुछ नहीं है।"
ऐसा डार्क मैटर स्टैंडर्ड मॉडल के अनुकूल होगा।
यह मैक्रों सिद्धांत का शायद सबसे आकर्षक पहलू है: यह धारणा कि डार्क मैटर, जो ब्रह्मांड के हमारे ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल पर निर्भर करता है, को अतिरिक्त कणों की आवश्यकता के बिना साबित किया जा सकता है।
फिर भी, यह विचार कि ब्रह्मांड अनगिनत अदृश्य कणों के बजाय एक चंकी, अदृश्य द्रव्यमान से भरा है, जिससे ब्रह्मांड थोड़ा अजनबी लगता है, क्या यह नहीं है?
