Vi ved, mørk stof findes. Hvad mere er, videnskabsfolk ville være hårdt pressede på at forklare, hvad der tegner sig for de tyngdekraftseffekter, de rutinemæssigt ser på arbejdet i kosmos.
I årtier har forskere forsøgt at bevise dets eksistens ved at knuse protoner sammen i Large Hadron Collider. Desværre har disse bestræbelser ikke givet nogen konkret dokumentation.
Derfor kan det være på tide at genoverveje mørk materie. Og fysikerne David M. Jacobs, Glenn D. Starkman og Bryan Lynn fra Case Western Reserve University har en teori, der gør netop det, selvom det lyder lidt mærkeligt.
I deres nye undersøgelse argumenterer de for, at det i stedet for mørkt stof, der består af elementære partikler, der er usynlige og ikke udsender eller absorberer lys og elektromagnetisk stråling, tager den i form af bunker af stof, der varierer meget med hensyn til masse og størrelse.
Som det står, er der mange førende kandidater til, hvad mørkt stof kan være, der spænder fra svagt interagerende massive partikler (alias WIMP'er) til aksioner. Disse kandidater er attraktive, især WIMP'er, fordi eksistensen af sådanne partikler kan hjælpe med at bekræfte supersymmetri-teori - hvilket igen kan hjælpe med til at føre til en fungerende teori om alt (ToE).
Men indtil videre er der ikke opnået noget bevis, der definitivt beviser eksistensen af nogen af dem. Ud over at være nødvendigt for at generel relativitet kan fungere, synes denne usynlige masse indholdet forbliver usynligt til detektering.
Ifølge Jacobs, Starkman og Lynn kunne dette indikere, at mørkt stof findes inden for det normale stof. De overvejer især muligheden for, at mørkt stof består af makroskopiske genstande - som de kalder ”Makroer” - der kan karakteriseres i enheder på henholdsvis gram og kvadratcentimeter.
Makroer er ikke kun markant større end WIMPS og aksioner, men kan potentielt samles ud af partikler i standardmodellen for partikelfysik - såsom kvarker og leptoner fra det tidlige univers - i stedet for at kræve ny fysik til at forklare deres eksistens. WIMPS og aksioner forbliver mulige kandidater til mørk materie, men Jacobs og Starkman hævder, at der er en grund til at søge andre steder.
"Muligheden for, at mørkt stof kan være makroskopisk og endda komme ud af Standardmodellen, er en gammel, men spændende," fortalte Starkman via e-mail til Space Magazine. "Det er den mest økonomiske mulighed, og i lyset af vores hidtil manglende mulighed for at finde kandidater i mørke stoffer i vores mørke stofdetektorer, eller at gøre dem i vores acceleratorer, er det en, der fortjener vores fornyede opmærksomhed."
Efter at have fjernet de fleste almindelige stoffer - inklusive mislykkede Jupiters, hvide dværge, neutronstjerner, stjernede sorte huller, de sorte huller i galakserens centre og neutrinoer med en masse masse - vendte fysikere som mulige kandidater deres fokus på eksotikken.
Ikke desto mindre blev stof, der var et sted mellem almindelige og eksotiske - slægtninge til neutronstjerner eller store kerner - efterladt på bordet, sagde Starkman. ”Vi siger pårørende, fordi de sandsynligvis har en betydelig blanding af mærkelige kvarker, der er lavet i acceleratorer og normalt har ekstremt korte liv,” sagde han.
Selvom mærkelige kvarker er meget ustabile, påpeger Starkman, at neutroner også er meget ustabile. Men i helium bundet med stabile protoner forbliver neutroner stabile.
”Det åbner muligheden for, at der blev skabt stabilt underligt nukleart stof i det tidlige univers, og mørkt stof er intet andet end bunker af mærkeligt nukleart stof eller andre bundne tilstande med kvarker eller af baryoner, der i sig selv er lavet af kvarker,” sagde Starkman.
Sådan mørk stof ville passe til standardmodellen.
Dette er måske det mest tiltalende aspekt af makrosteorien: forestillingen om, at mørk stof, som vores kosmologiske model af universet afhænger af, kan bevises uden behov for yderligere partikler.
Alligevel får ideen om, at universet er fyldt med en tykt, usynlig masse snarere end utallige usynlige partikler, universet til at virke lidt fremmed, ikke sandt?
