Znamo da tamna tvar postoji. Nadalje, znanstvenicima bi bilo teško objasniti što objašnjava gravitacijske efekte koje rutinski vide u radu u kosmosu.
Desetljećima su znanstvenici nastojali dokazati njegovo postojanje razbijanjem protona zajedno u Velikom hadronskom sudaraču. Nažalost, ti napori nisu pružili konkretne dokaze.
Dakle, možda je vrijeme za preispitivanje tamne materije. A fizičari David M. Jacobs, Glenn D. Starkman i Bryan Lynn sa sveučilišta Case Western Reserve imaju teoriju koja to čini upravo, čak i ako zvuči pomalo čudno.
U svojoj novoj studiji tvrde da umjesto tamne materije koja se sastoji od elementarnih čestica koje su nevidljive i ne emitiraju ili apsorbiraju svjetlost i elektromagnetsko zračenje, ona ima oblik komada materije koji se uvelike razlikuju u pogledu mase i veličine.
U ovom trenutku, postoji mnogo vodećih kandidata o tome koja bi tamna tvar mogla biti, a koja se kreću u rasponu od slabo aktivnih masivnih čestica (aka WIMP) do aksocija. Ovi su kandidati atraktivni, posebno WIMP-i jer bi postojanje takvih čestica moglo pomoći potvrđivanju teorije super-simetrije - što bi zauzvrat moglo dovesti do radne Teorije svega (ToE).
No, do sada nisu prikupljeni nikakvi dokazi koji definitivno dokazuju postojanje bilo kojeg. Osim što je opća relativnost neophodna, čini se da ova nevidljiva masa ostaje nevidljiva za otkrivanje.
Prema Jacobsu, Starkmanu i Lynn, to bi moglo ukazivati na postojanje tamne materije unutar carstva normalne materije. Konkretno, oni razmatraju mogućnost da se tamna tvar sastoji od makroskopskih objekata - koji nazivaju "makroni" - a koji se mogu okarakterizirati u jedinicama grama i kvadratnih centimetara.
Makroni su ne samo da su značajno veći od WIMPS-a i aksona, već bi se mogli sastaviti iz čestica u Standardnom modelu fizike čestica - poput kvarkova i leptona iz ranog svemira - umjesto da zahtijevaju novu fiziku koja bi objasnila njihovo postojanje. WIMPS i osovine ostaju mogući kandidati za tamnu tvar, ali Jacobs i Starkman tvrde da postoji razlog za traženje drugdje.
"Mogućnost da tamna tvar može biti makroskopska i čak izaći iz Standardnog modela je stara, ali uzbudljiva", rekao je Starkman za Space Magazine e-poštom. "To je najekonomičnija mogućnost, usprkos našem dosadašnjem neuspjehu da pronađemo kandidate za tamnu tvar u našim detektorima tamne materije ili da ih napravimo u našim akceleratorima, ona je zaslužila našu ponovnu pažnju."
Nakon što su eliminirali većinu običnih materija - uključujući neuspjele Jupitere, bijele patuljke, neutronske zvijezde, zvjezdane crne rupe, crne rupe u centrima galaksija i neutrine s velikom masom - kao mogući kandidati, fizičari su se usredotočili na egzotiku.
Ipak, materija koja je bila negdje između običnih i egzotičnih - rodbina neutronskih zvijezda ili velikih jezgara - ostala je na stolu, rekao je Starkman. "Kažemo rodbini jer vjerojatno imaju veliku mješavinu čudnih kvarkova koji se prave u akceleratorima i obično imaju izuzetno kratak život", rekao je.
Iako su čudni kvarkovi vrlo nestabilni, Starkman ističe da su neutroni također vrlo nestabilni. Ali u heliju, vezanom sa stabilnim protonima, neutroni ostaju stabilni.
"To otvara mogućnost da je stabilna čudna nuklearna materija napravljena u ranom Svemiru, a tamna materija nije ništa drugo do komadići čudne nuklearne materije ili drugih vezanih stanja kvarkova ili barijena, koji su i sami napravljeni od kvarkova", rekao je Starkman.
Takva tamna tvar bi odgovarala standardnom modelu.
Ovo je možda najatraktivniji aspekt Makronove teorije: predodžba o tome da se tamna tvar, o kojoj ovisi naš kozmološki model svemira, može dokazati bez potrebe za dodatnim česticama.
Ipak, ideja da je svemir ispunjen krupnom, nevidljivom masom, a nebrojenim nevidljivim česticama, čini da se svemir čini malo čudnijim, zar ne?
