Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs) diperkirakan mendominasi materi gelap dan upaya besar sedang dilakukan untuk mendeteksi mereka. Karenanya WIMP terkenal sulit dideteksi, jika mereka ada itu.
Namun, beberapa fisikawan tidak begitu yakin bahwa WIMP adalah kunci untuk perburuan materi gelap. Dalam sebuah studi baru, dua peneliti AS telah membuka kembali perdebatan tentang materi gelap, yang menunjukkan sebagian besar materi itu dapat terdiri partikel yang lebih berat dan sangat berinteraksi, atau mungkin lebih kecil, bahkan lebih partikel berinteraksi lemah dari teori WIMP. Para fisikawan juga berpendapat bahwa Semesta akan menjadi tempat yang lebih menarik di mana materi gelap tanpa WIMP mendominasi ...
“Kami hanya tahu sedikit tentang materi gelap, karena kami tidak bisa mengukurnya secara langsung, ”Kata Jonathan Feng, seorang ahli fisika di University of California, Irvine. “Tetapi ada teori dan model. WIMP menarik karena kebetulan muncul dalam banyak teori populer tentang partikel dan interaksi baru. Tetapi bagaimana jika ada kemungkinan lain yang termotivasi dengan baik untuk materi gelap selain WIMP?”
Feng, dengan co-penulis Jason Kumar, menerbitkan sebuah makalah di Surat Tinjauan Fisik dipanggil "Partikel Dark-Matter tanpa Massa Lemah Skala atau Interaksi Lemah, ”Dan hasilnya mempertanyakan validitas fokus pada WIMPs sebagai komponen utama materi gelap yang dianggap sebagai mayoritas massa di Alam Semesta kita. Masalah dengan materi gelap, sebagaimana dinyatakan oleh Feng, adalah bahwa kita tidak dapat mengukur (mengamatinya) secara langsung dan oleh karena itu kita tidak tahu apa itu. Kita tahu di sana, gerakan galaksi dan gugusan galaksi menunjukkan pengaruh gravitasi sesuatu selain dari apa yang dapat kita lihat (yaitu materi bercahaya), tetapi materi gelap tidak berinteraksi melalui gaya elektromagnetik, menjadikannya entitas yang sangat sulit untuk dipelajari.
Ada alasan-alasan teoretis yang kuat untuk meyakini bahwa WIMP merupakan pusat studi materi gelap, tetapi Feng dan Kumar telah menyusun model-model yang menyarankan partikel-partikel lain yang lemah, dan kuat, berinteraksi dapat menjelaskan beberapa fenomena yang sedang kita amati.
“WIMP adalah contoh yang sangat spesifik dari materi gelap, tetapi ada kelas partikel yang lebih luas, "Feng menambahkan. “Kami menemukan bahwa beberapa model juga memperkirakan jumlah materi gelap yang tepat untuk alam semesta, tetapi dengan materi gelap yang jauh lebih kuat atau lebih lemah berinteraksi daripada WIMP. Kami bertanya-tanya apakah perhatian hampir eksklusif untuk WIMP benar-benar terjamin.”
Memang, banyak perhatian terfokus pada teori WIMP, bagaimana jika para peneliti materi gelap dikerjapkan oleh satu teori dengan merugikan penjelasan yang lebih halus? Salah satu poin kunci yang diangkat adalah bahwa ada bukti kuat yang mendukung kandidat materi gelap dengan massa sekitar 1 GeV. Temuan ini berasal dari proyek DAMA (Dark Matter) di Gran Sasso National Laboratories, Italia, yang menyelidiki sinyal dari kemungkinan interaksi materi gelap di lingkaran galaksi. WIMPS jauh lebih besar, dengan massa 100 GeV. Mungkinkah sinyal ini berasal dari kandidat materi gelap yang jauh lebih lemah berinteraksi?
Ada juga saran dari penelitian lain bahwa partikel-partikel yang saling berinteraksi sangat memusnahkan sepanjang waktu, menghasilkan foton energi tinggi yang dapat diamati meliputi seluruh Semesta. Meskipun ini adalah teori, Feng optimis tentang percobaan foton yang energetik.
Namun, menganalisis kembali dominasi WIMP atas materi gelap menciptakan beberapa skenario menarik bagi Semesta. Dengan mempertimbangkan WIMP-less dark matter, beberapa penjelasan yang agak eksotis mulai terbentuk.
“Ada teori bahwa ada dunia bayangan di belakang kita. Ini adalah dunia cermin yang seperti milik kita, tetapi tidak berinteraksi dengan kita,"Kata Feng. “Dengan WIMP dark matter, kemungkinan itu jauh.”
“Materi WIMP-less dark membutuhkan kekuatan baru yang tidak terlalu kita ketahui. Jika Anda bisa memiliki bukti dari jenis materi gelap ini, itu mungkin merupakan petunjuk bahwa dunia bayangan ini ada.”
SEBUAH dunia bayangan mungkin terdengar sedikit eksentrik, tetapi juga dibangun dari teori yang layak seperti teori WIMP yang berlaku umum. Studi baru ini tentu saja mengingatkan bahwa materi gelap adalah kuantitas yang tidak diketahui, dan para peneliti harus terbuka terhadap partikel lain dan bukan hanya WIMPS…
Publikasi: Surat Tinjauan Fisik
Sumber: Physorg.com
