До сих пор еще никто из людей на нашей планете не вкатился в больницу кубарем с диким воплем и дымящейся раной, похожей на отверстие от светового меча джедая – и это дает нам информацию о природе темной материи, согласно новому исследованию.
Темная материя составляет примерно 85 процентов от массы Вселенной, то есть она примерно в шесть раз более распространена, чем «нормальная» материя, из которой состоят звезды, планеты, люди и все остальное, с чем мы хорошо знакомы.
Однако никто точно не знает, что собой представляет темная материя на самом деле; эта таинственная субстанция не излучает света, поэтому ее невероятно трудно изучать. (Исследователи делают вывод о наличии темной материи, исходя из ее гравитационного влияния на звезды и галактики.)
Физики предлагали различные элементарные частицы-кандидаты на роль частиц темной материи, включая аксионы, слабо взаимодействующие массивные частицы (ВИМПы), а также «стерильные нейтрино». Однако, согласно другим гипотезам, темная материя может состоять из более крупных объектов, имеющих массу свыше одного грамма.
Эти гипотетические макроскопические объекты, состоящие из темной материи, или «макро», могут быть экстремально компактными и иметь плотность вещества, сравнимую с плотностью атомных ядер. Если это так, то для обеспечения необходимой плотности распределения массы темной материи во Вселенной требуется отнюдь не много «макро» — и это может объяснять сложность их обнаружения.
В новом исследовании ученые во главе с Джагджитом Сингхом Сидху (Jagjit Singh Sidhu), студентом докторантуры Университета Кейс Вестерн Резерв, США, указали на красноречивые «детекторы» макро из темной материи – человеческие тела.
Макро, если они существуют, вероятно, движутся сквозь пространство со скоростями порядка 900 000 километров в час по отношению к нашей Солнечной системе. Если такое макро пройдет сквозь гранитную столешницу, то оно испарит часть материала, и след от его прохождения будет виден даже после того, как камень вновь затвердеет. Аналогичное прохождение макро сквозь человеческое тело привело бы к очень неприятным последствиям для организма, рассуждают авторы работы, поэтому отсутствие зарегистрированных обращений позволяет наложить определенные ограничения на размер и массу гипотетических макрообъектов из темной материи. В частности, это позволило исключить существование «крупных и легких» макро: так, макро размером свыше одного микрона (1/1000 миллиметра) и/или массой менее 50 килограммов, вероятно, составляют лишь небольшую долю от общего количества макрообъектов из темной материи, делает вывод команда Сидху.
Исследование появилось на сервере научных препринтов arxiv.org.
