Sappiamo che esiste la materia oscura. Inoltre, gli scienziati avrebbero difficoltà a spiegare ciò che spiega gli effetti gravitazionali che abitualmente vedono al lavoro nel cosmo.
Per decenni, gli scienziati hanno cercato di dimostrare la sua esistenza distruggendo i protoni nel Large Hadron Collider. Sfortunatamente, questi sforzi non hanno fornito prove concrete.
Quindi, potrebbe essere il momento di ripensare la materia oscura. E i fisici David M. Jacobs, Glenn D. Starkman e Bryan Lynn della Case Western Reserve University hanno una teoria che fa proprio questo, anche se suona un po 'strano.
Nel loro nuovo studio, sostengono che invece della materia oscura costituita da particelle elementari che sono invisibili e non emettono o assorbono luce e radiazioni elettromagnetiche, assume la forma di blocchi di materia che variano ampiamente in termini di massa e dimensioni.
Allo stato attuale, ci sono molti candidati di spicco per ciò che potrebbe essere la materia oscura, che vanno dalle particelle voluminose (WIMP) ad interazione debole agli assioni. Questi candidati sono interessanti, in particolare i WIMP, perché l'esistenza di tali particelle potrebbe aiutare a confermare la teoria della supersimmetria - che a sua volta potrebbe contribuire a portare a una teoria funzionante di tutto (ToE).
Ma finora non è stata ottenuta alcuna prova che dimostri definitivamente l'esistenza di nessuno dei due. Oltre ad essere necessario per far funzionare la Relatività Generale, questa massa invisibile sembra essere invisibile al rilevamento.
Secondo Jacobs, Starkman e Lynn, ciò potrebbe indicare che la materia oscura esiste nel regno della materia normale. In particolare, considerano la possibilità che la materia oscura sia costituita da oggetti macroscopici - che chiamano "Macro" - che possono essere caratterizzati rispettivamente in unità di grammi e centimetri quadrati.
Le macro non solo sono significativamente più grandi di WIMPS e assioni, ma potrebbero potenzialmente essere assemblate da particelle nel Modello standard della fisica delle particelle - come quark e leptoni dell'universo primordiale - invece di richiedere nuova fisica per spiegare la loro esistenza. WIMPS e assioni rimangono possibili candidati per la materia oscura, ma Jacobs e Starkman sostengono che c'è un motivo per cercare altrove.
"La possibilità che la materia oscura possa essere macroscopica e persino emergere dal modello standard è vecchia ma eccitante", ha detto Starkman a Space Magazine, via e-mail. "È la possibilità più economica, e di fronte al nostro fallimento finora di trovare candidati di materia oscura nei nostri rilevatori di materia oscura, o di renderli nei nostri acceleratori, è uno che merita la nostra rinnovata attenzione."
Dopo aver eliminato la maggior parte della materia ordinaria - compresi i Giove falliti, le nane bianche, le stelle di neutroni, i buchi neri stellari, i buchi neri nei centri delle galassie e i neutrini con molta massa - come possibili candidati, i fisici si sono concentrati sugli esotici.
Tuttavia, la materia che si trovava da qualche parte tra ordinario ed esotico - parenti di stelle di neutroni o nuclei di grandi dimensioni - è stata lasciata sul tavolo, Starkman ha detto. "Diciamo parenti perché probabilmente hanno una notevole mescolanza di strani quark, che sono fatti in acceleratori e di solito hanno una vita estremamente breve", ha detto.
Sebbene strani quark siano altamente instabili, Starkman sottolinea che anche i neutroni sono altamente instabili. Ma nell'elio, legato con protoni stabili, i neutroni rimangono stabili.
"Ciò apre la possibilità che la strana materia nucleare stabile sia stata creata nell'Universo primordiale e la materia oscura non sia altro che pezzi di strana materia nucleare o altri stati legati di quark o barioni, che sono essi stessi fatti di quark", ha affermato Starkman.
Tale materia oscura si adatterebbe al modello standard.
Questo è forse l'aspetto più interessante della teoria dei Macro: l'idea che la materia oscura, da cui dipende il nostro modello cosmologico dell'Universo, può essere dimostrata senza la necessità di ulteriori particelle.
Tuttavia, l'idea che l'universo sia pieno di una massa grossa e invisibile piuttosto che di innumerevoli particelle invisibili fa sembrare l'universo un po 'più strano, no?
