A tudósok számításai kimutatták, hogy az Univerzum 95%-ban emberek által még fel nem fedezett anyagból áll: 70%-a sötét energia, 25%-a sötét anyag. Feltételezzük, hogy az első egyfajta nem nulla energiájú mező, de a második olyan részecskékből áll, amelyek detektálhatók és tanulmányozhatók.
De nem véletlenül nevezik ezt az anyagot rejtett tömegnek - keresése hosszú ideig tart, és heves viták kísérik a fizikusok között. Annak érdekében, hogy kutatásaikat a nyilvánosság elé tárják, a CERN még a Sötét Anyag Napját is kezdeményezte, amelyet ma, október 31-én ünnepelnek először.
A sötét anyag létezésének hívei meglehetősen súlyos érveket adnak fel, amelyeket kísérleti tények is megerősítenek. Felismerése az 1930-as években kezdődött, amikor Fritz Zwicky svájci csillagász megmérte azt a sebességet, amellyel a Coma-halmaz galaxisai egy közös középpont körül mozognak. Mint tudják, a mozgás sebessége a tömegtől függ. A tudós számításai azt mutatták, hogy a galaxisok valódi tömegének sokkal nagyobbnak kell lennie, mint a távcsővel végzett megfigyelések során meghatározott tömeg. Kiderült, hogy a galaxisok meglehetősen nagy része egyszerűen nem látható számunkra. Ezért olyan anyagból áll, amely nem tükrözi vagy nyeli el a fényt.
A rejtett tömeg létezésének második megerősítése a fény változása, amikor az áthalad a galaxisokon. Az a tény, hogy bármely tömegű objektum torzítja a fénysugarak egyenes vonalú lefolyását. Így a sötét anyag a világos képen (egy távoli tárgy képén) saját maga változtat, és eltér attól a képtől, amelyet csak a látható anyag hozna létre. Tíz bizonyíték van a sötét anyag létezésére, de a leírt kettő a fő.
© 2012 The Authors Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2012 RAS
Egy galaxishalmaz képe. A vonalak a sötét anyag "körvonalait" mutatják
Bár a sötét anyag létezésére vonatkozó bizonyítékok meglehetősen meggyőzőek, eddig senki sem találta meg és nem vizsgálta az azt alkotó részecskéket. A fizikusok szerint az ilyen titkolózásnak két oka lehet. Az első az, hogy ezek a részecskék túl nagy tömegűek (az energiához az E=mc² képlet alapján), így a modern gyorsítók képességei egyszerűen nem elegendőek egy ilyen részecske "létrehozásához". A második ok a sötét anyag megjelenésének nagyon alacsony valószínűsége. Talán azért nem találjuk pontosan, mert rendkívül gyengén lép kölcsönhatásba vele emberi testés az általunk ismert részecskék. Bár a sötét anyag mindenütt jelen van (a számítások szerint), és részecskéi szó szerint minden másodpercben rohannak át rajtunk, csak nem érezzük.
A sötét anyag részecskéinek kimutatására a tudósok a föld alatt elhelyezett detektorokat használnak, hogy minimalizálják a szükségtelen hatásokat. Feltételezik, hogy időnként a sötét anyag részecskéi mégis ütköznek atommagok, lendületük egy részét átadják nekik, kiütik az elektronokat és fényvillanásokat okoznak. Az ilyen ütközések gyakorisága a sötét anyag részecskéinek az atommaggal való kölcsönhatásának valószínűségétől, koncentrációjától és relatív sebességétől függ (figyelembe véve a Föld Nap körüli mozgását). A kísérleti csoportok azonban, még ha valamilyen becsapódást észleltek is, tagadják, hogy a detektor ezt a reakcióját a sötét anyag okozta. És csak a Gran Sasso földalatti laboratóriumában dolgozó olasz DAMA kísérleti csoport számol be a jelek számlálási sebességének megfigyelt éves változásairól, amelyek feltehetően a Földnek a galaktikus rejtett tömegen keresztüli mozgásával függnek össze.
Sötétanyag detektor
BAN BEN ezt a kísérletet több éven keresztül mérik a detektor belsejében felvillanó fények számát és energiáját. A kutatók bebizonyították, hogy az ilyen események számlálási arányában gyenge (kb. 2%-os) éves ingadozások vannak.
Bár az olasz csoport magabiztosan védi a kísérletek megbízhatóságát, a tudósok véleménye ebben a kérdésben meglehetősen kétértelmű. Az olasz csoport által elért eredmények fő gyenge pontja a reprodukálhatatlanságuk. Például amikor felfedezték a gravitációs hullámokat, a világ laboratóriumai észlelték azokat, megerősítve ezzel a más csoportok által szerzett adatokat. A DAMA esetében más a helyzet – senki más a világon nem dicsekedhet ugyanilyen eredményekkel! Természetesen fennáll annak a lehetősége, hogy ennek a csoportnak erősebb detektorai vagy saját módszerei vannak, de a kísérlet ezen egyedisége miatt egyes kutatók kétségbe vonják annak megbízhatóságát.
"Egyelőre nem lehet pontosan megmondani, mire utalnak a Gran Sasso laboratóriumban gyűjtött adatok. Mindenesetre egy olaszországi csoport pozitív eredményt adott, és nem tagadott valamit, ami már szenzáció. Most meg kell magyarázni a talált jeleket. És ez nagy ösztönzés a minél nagyobb fejlesztéshez. különböző elméletek, beleértve azokat is, amelyek egy rejtett tömegmodell létrehozására irányulnak. De még ha egy tudós megpróbálja is megmagyarázni, hogy a kapott adatok miért nem vonatkoznak semmiképpen a sötét anyagra, ez még mindig új lépés lehet a természet megértésében. Mindenesetre megvan az eredmény, és tovább kell dolgoznunk. De személy szerint nem tudok teljesen egyetérteni azzal, hogy a sötét anyagot megtalálták" - kommentálja Konstantin Belotsky, a Fizikai Tanszék vezető kutatója. elemi részecskék NRNU "MEPhI".
MOSZKVA, október 31. - RIA Novosti, Olga Kolentsova. A tudósok számításai kimutatták, hogy az Univerzum 95%-ban emberek által még fel nem fedezett anyagból áll: 70%-a sötét energia, 25%-a sötét anyag. Feltételezzük, hogy az első egyfajta nem nulla energiájú mező, de a második olyan részecskékből áll, amelyek detektálhatók és tanulmányozhatók. De nem véletlenül nevezik ezt az anyagot rejtett tömegnek - keresése hosszú ideig tart, és heves viták kísérik a fizikusok között. Annak érdekében, hogy kutatásaikat a nyilvánosság elé tárják, a CERN még a Sötét Anyag Napját is kezdeményezte, amelyet ma, október 31-én ünnepelnek először.
A sötét anyag létezésének hívei meglehetősen súlyos érveket adnak fel, amelyeket kísérleti tények is megerősítenek. Felismerése az 1930-as években kezdődött, amikor Fritz Zwicky svájci csillagász megmérte azt a sebességet, amellyel a Coma-halmaz galaxisai egy közös középpont körül mozognak. Mint tudják, a mozgás sebessége a tömegtől függ. A tudós számításai azt mutatták, hogy a galaxisok valódi tömegének sokkal nagyobbnak kell lennie, mint a távcsővel végzett megfigyelések során meghatározott tömeg. Kiderült, hogy a galaxisok meglehetősen nagy része egyszerűen nem látható számunkra. Ezért olyan anyagból áll, amely nem tükrözi vagy nyeli el a fényt.
A rejtett tömeg létezésének második megerősítése a fény változása, amikor az áthalad a galaxisokon. Az a tény, hogy bármely tömegű objektum torzítja a fénysugarak egyenes vonalú lefolyását. Így a sötét anyag a világos képen (egy távoli tárgy képén) saját maga változtat, és eltér attól a képtől, amelyet csak a látható anyag hozna létre. Tíz bizonyíték van a sötét anyag létezésére, de a leírt kettő a fő.
© 2012 The Authors Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2012 RAS
© 2012 The Authors Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2012 RAS
Bár a sötét anyag létezésére vonatkozó bizonyítékok meglehetősen meggyőzőek, eddig senki sem találta meg és nem vizsgálta az azt alkotó részecskéket. A fizikusok szerint az ilyen titkolózásnak két oka lehet. Az első az, hogy ezek a részecskék túl nagy tömegűek (az energiához az E=mc² képlet alapján), így a modern gyorsítók képességei egyszerűen nem elegendőek egy ilyen részecske "létrehozásához". A második ok a sötét anyag megjelenésének nagyon alacsony valószínűsége. Talán éppen azért nem találjuk meg, mert rendkívül gyengén lép kölcsönhatásba az emberi testtel és az általunk ismert részecskékkel. Bár a sötét anyag mindenütt jelen van (a számítások szerint), és részecskéi szó szerint minden másodpercben rohannak át rajtunk, csak nem érezzük.
A sötét anyag részecskéinek kimutatására a tudósok a föld alatt elhelyezett detektorokat használnak, hogy minimalizálják a szükségtelen hatásokat. Feltételezik, hogy időnként a sötét anyag részecskéi mégis ütköznek az atommagokkal, lendületük egy részét átadják nekik, kiütik az elektronokat és fényvillanásokat okoznak. Az ilyen ütközések gyakorisága a sötét anyag részecskéinek az atommaggal való kölcsönhatásának valószínűségétől, koncentrációjától és relatív sebességétől függ (figyelembe véve a Föld Nap körüli mozgását). A kísérleti csoportok azonban, még ha valamilyen becsapódást észleltek is, tagadják, hogy a detektor ezt a reakcióját a sötét anyag okozta. És csak a Gran Sasso földalatti laboratóriumában dolgozó olasz DAMA kísérleti csoport számol be a jelek számlálási sebességének megfigyelt éves változásairól, amelyek feltehetően a Földnek a galaktikus rejtett tömegen keresztüli mozgásával függnek össze.
© Fotó: SuperCMDS Collaboration
Ebben a kísérletben a detektor belsejében felvillanó fények számát és energiáját több éven keresztül mérik. A kutatók bebizonyították, hogy az ilyen események számlálási arányában gyenge (kb. 2%-os) éves ingadozások vannak.
Bár az olasz csoport magabiztosan védi a kísérletek megbízhatóságát, a tudósok véleménye ebben a kérdésben meglehetősen kétértelmű. Az olasz csoport által elért eredmények fő gyenge pontja a reprodukálhatatlanságuk. Például amikor felfedezték a gravitációs hullámokat, a világ laboratóriumai észlelték azokat, megerősítve ezzel a más csoportok által szerzett adatokat. A DAMA esetében más a helyzet – senki más a világon nem dicsekedhet ugyanilyen eredményekkel! Természetesen fennáll annak a lehetősége, hogy ennek a csoportnak erősebb detektorai vagy saját módszerei vannak, de a kísérlet ezen egyedisége miatt egyes kutatók kétségbe vonják annak megbízhatóságát.
"Egyelőre nem lehet pontosan megmondani, mire utalnak a Gran Sasso laboratóriumban gyűjtött adatok. Mindenesetre egy olaszországi csoport pozitív eredményt adott, és nem cáfolt valamit, ami már szenzációnak számít. Most meg kell magyarázni a talált jeleket. És ez nagy ösztönzést jelent számos elmélet kidolgozásához, beleértve azokat is, amelyek ezt a sötét anyag létrehozásának szentelték, de még akkor sem, ha egy sötét tömegmodell megalkotása miért nem magyarázható meg még mindig. egy új lépés a természet megértésében. és folytatnunk kell a munkát. De személy szerint nem tudok teljesen egyetérteni azzal, hogy jelenleg sötét anyagot találtak" - kommentálja Konstantin Belotsky, a National Research Nuclear University MEPhI Elemi Részecskefizikai Tanszékének vezető kutatója.
A sötét anyag nem bocsát ki és nem nyel el fényt, gyakorlatilag nem lép kölcsönhatásba a "hétköznapi" anyaggal, a tudósoknak még egyetlen "sötét" részecskét sem sikerült elkapniuk. De nélküle a számunkra és mi magunk is ismerős Univerzum nem létezhetne. A sötét anyag napján, amelyet október 31-én ünnepelnek (a fizikusok úgy döntöttek, hogy éppen itt az ideje, hogy ünnepet vessünk a sötét és megfoghatatlan anyag tiszteletére), N+1– kérdezte Andrej Doroškevicset, a Lebegyev Fizikai Intézet Asztroűrközpontjának Elméleti Asztrofizikai Tanszékének vezetőjét, hogy mi az a sötét anyag, és miért olyan fontos.
N+1: Mennyire biztosak a mai tudósok abban, hogy a sötét anyag valóban létezik?
Andrej Doroškevics: A fő bizonyíték a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás ingadozásának megfigyelései, vagyis azok az eredmények, amelyeket a WMAP és az "" űrszonda az elmúlt 15 évben kapott.
Nagy pontossággal mérték a kozmikus mikrohullámú háttér, vagyis a kozmikus mikrohullámú háttér hőmérsékletének perturbációját. Ezek a perturbációk a rekombináció korszaka óta megmaradtak, amikor az ionizált hidrogén semleges atomokká alakult.
Ezek a mérések nagyon kicsi ingadozásokat mutattak ki, körülbelül egy tízezred kelvint. Ám amikor elkezdték összehasonlítani ezeket az adatokat elméleti modellekkel, fontos különbségeket találtak, amelyek nem magyarázhatók más módon, mint a sötét anyag jelenlétével. Ennek köszönhetően akár százalékos pontossággal is ki tudták számítani a sötét és a közönséges anyag arányát az Univerzumban.
Az anyag eloszlása a világegyetemben (balról jobbra) a Planck-teleszkóp adatai előtt és után
A tudósok számos kísérletet tettek, hogy megszabaduljanak a láthatatlan és észrevehetetlen sötét anyagtól, olyan módosított gravitációs elméleteket hoztak létre, mint például a MOND, amelyek megpróbálják megmagyarázni a megfigyelt hatásokat. Miért részesítik előnyben a sötét anyag modelleket?
A helyzet nagyon egyszerű: a modern Einstein gravitációs elmélete jól működik a földi léptékeken, a műholdak szigorúan ennek az elméletnek megfelelően repülnek. És nagyon jól teljesít kozmológiai léptékeken. És az összes modern modell, amely megváltoztatja a gravitációt, nem magyarázhat meg mindent. Új állandókat vezetnek be a Newton-törvénybe, amely lehetővé teszi a sötét anyag jelenlétének hatásainak magyarázatát a galaxisok szintjén, de a kozmológiai léptékben hiányzik.
Segíthet itt a gravitációs hullámok felfedezése? Talán segít elvetni néhány elméletet?
Amit most a gravitációs hullámok mértek, az óriási technikai, nem pedig tudományos siker. Hogy léteznek, azt 40 évvel ezelőtt tudták, amikor egy bináris pulzár gravitációs sugárzását fedezték fel (közvetve). A gravitációs hullámok megfigyelései ismét megerősítették a fekete lyukak létezését, bár korábban nem kételkedtünk ebben, most azonban többé-kevésbé közvetlen bizonyítékunk van erre.
A hatás formája, a gravitációs hullámok változása az erőtől függően nagyon sokat adhat nekünk hasznos információ, de még öt-tíz évet kell várnunk, amíg elegendő adatunk lesz a gravitációs elméletek finomításához.
Hogyan tanultak a tudósok a sötét anyagról
A sötét anyag története 1933-ban kezdődött, amikor Fritz Zwicky csillagász a Coma Berenices csillagképben található halmaz galaxisainak sebességeloszlását tanulmányozta. Úgy találta, hogy a halmazban lévő galaxisok túl gyorsan mozognak, és ha csak a látható anyagot vesszük figyelembe, a halmaz nem lehet stabil – a galaxisok egyszerűen szétszóródnának különböző irányokba.
Egy 1933. február 16-án megjelent cikkben Zwicky azt javasolta, hogy egy láthatatlan gravitációs anyag, a Dunkle Materia tartja össze őket.
Kicsit később a galaxisok "látható" tömege és mozgásuk paraméterei közötti eltérést más csillagászok is megerősítették.
1958-ban Viktor Ambartsumyan szovjet asztrofizikus saját megoldást javasolt a Zwicky-féle paradoxonra. Véleménye szerint a galaxishalmazok nem tartalmaznak olyan láthatatlan anyagot, amely gravitációsan megtartaná őket. Egyszerűen megfigyeljük a klasztereket a bomlás folyamatában. A legtöbb csillagász azonban nem fogadta el ezt a magyarázatot, mivel ebben az esetben a halmazok élettartama nem haladja meg az egymilliárd évet, és tekintettel arra, hogy az Univerzum élettartama tízszer hosszabb, mára egyszerűen nem maradna halmaz.
A sötét anyaggal kapcsolatos általánosan elfogadott elképzelések szerint az WIMP-kből (WIMP-kből) áll, olyan masszív részecskékből, amelyek alig lépnek kölcsönhatásba a közönséges anyag részecskéivel. Mit lehet elmondani a tulajdonságaikról?
Meglehetősen nagy tömegük van - és ez szinte minden, még a pontos tömeget sem tudjuk megnevezni. Nagy távolságokat tesznek meg ütközés nélkül, de a bennük lévő sűrűség-perturbációk viszonylag kis léptékben sem csillapodnak - és ma már csak erre van szükségünk a modellekhez.
A CMB megadja nekünk a sötét anyag jellemzőit nagy léptékben, a galaxishalmazok léptékében. De ahhoz, hogy "leszálljunk" a kis galaxisok léptékére, kénytelenek vagyunk elméleti modelleket használni.
A kis galaxisok létezése azt sugallja, hogy még viszonylag kis léptékben is voltak inhomogenitások, amelyek röviddel azután keletkeztek. nagy durranás. Az ilyen inhomogenitások elhalványulhatnak, kisimulhatnak, de biztosan tudjuk, hogy nem halványultak el a kis galaxisok léptékében. Ez arra utal, hogy ezeknek a sötét anyag részecskéknek olyan tulajdonságokkal kell rendelkezniük, hogy ezek a perturbációk fennmaradjanak.
Helyes-e azt állítani, hogy csillagok csak a sötét anyag miatt jöhettek létre?
Nem igazán. Sötét anyag nélkül a galaxisok nem jöhetnének létre, és a csillagok sem alakulhatnak ki galaxisokon kívül. A sötét anyaggal ellentétben a barionok mindig forróak, kölcsönhatásba lépnek a háttérsugárzással. Ezért önmagukban nem tudnak csillagokká összeállni, a csillagtömegű barionok gravitációja nem tudja legyőzni nyomásukat.
A sötét anyag részecskék láthatatlan cementként működnek, amely a barionokat behúzza a galaxisokba, majd megindul bennük a csillagkeletkezés folyamata. Hatszor több sötét anyag van, mint barion, ez „vezet”, a barionok pedig csak követik.
Xenon sötét anyag részecske detektor XENON1T
Xenon100 együttműködés
Sok sötét anyag van körülöttünk?
Mindenhol ott van, a kérdés csak az, hogy mennyi. Úgy gondolják, hogy Galaxisunkban a sötét anyag tömege valamivel kevesebb, mint 10 százalék.
De már a Galaxis környékén több a sötét anyag, a jelenlét jeleit láthatjuk a miénk és mások körül is. csillagrendszerek. Természetesen a barionoknak köszönhetően látjuk, megfigyeljük őket, és megértjük, hogy csak a sötét anyag jelenléte miatt "tartanak" ott.
Hogyan keresik a tudósok a sötét anyagot
A fizikusok az 1980-as évek vége óta végeznek kísérleteket mélyen a föld alatti létesítményekben, hogy megkíséreljék rögzíteni a sötét anyag egyes részecskéinek ütközését. Az elmúlt 15 évben ezeknek a kísérleteknek a kollektív érzékenysége exponenciálisan nőtt, átlagosan minden évben megduplázódott. Két jelentős együttműködés, a XENON és a PandaX-II nemrégiben új, még érzékenyebb detektorokat dobott piacra.
Közülük az első megépítette a világ legnagyobb XENON1T sötétanyag-detektorát. 2000 kilogrammos, 10 méter magas víztartályba helyezett folyékony xenon céltárgyat használ. Mindez a föld alatt, 1,4 kilométeres mélységben a Gran Sasso Nemzeti Laboratóriumban (Olaszország) található. A PandaX-II létesítmény 2,4 kilométeres mélységben van elásva a kínai Szecsuán tartományban, és 584 kilogramm folyékony xenont tartalmaz.
Mindkét kísérlet xenont használ, mert rendkívül inert, ami segít alacsonyan tartani a zajszintet. Ráadásul a xenon atomok magjai viszonylag nehézek (magunkonként átlagosan 131 nukleont tartalmaznak), ami "nagyobb" célpontot biztosít a sötét anyag részecskéi számára. Ha ezen részecskék valamelyike ütközik egy xenon atom magjával, az gyenge, de érzékelhető fényvillanást (szcintillációt) és elektromos töltést eredményez. Már kis számú ilyen esemény megfigyelése is fontos adatokkal szolgálhat a sötét anyag természetéről.
Eddig sem ezekkel, sem más kísérletekkel nem tudták kimutatni a sötét anyag részecskéit, de már ezzel a csenddel is lehet felső határt szabni a sötét anyag részecskéinek közönséges részecskékkel való ütközésének valószínűségére.
A sötét anyag részecskéi olyan klasztereket alkothatnak, mint a normál anyag részecskék?
Megtehetik, de az egész kérdés az, hogy milyen sűrűséggel. Az asztrofizika szempontjából a galaxisok sűrű objektumok, sűrűségük egy proton/köbcentiméter nagyságrendű, a csillagok pedig sűrű objektumok, amelyek sűrűsége egy gramm/köbcentiméter nagyságrendű. De van köztük 24 nagyságrendi különbség. A sötét anyag felhőinek általában "galaktikus" sűrűsége van.
Van esély arra, hogy sokan keressenek sötét anyag részecskéket?
Megpróbálják megragadni a sötét anyag egyes részecskéinek és a közönséges anyag atomjainak kölcsönhatását, akárcsak a neutrínók esetében. De nagyon nehéz elkapni őket, és nem tény, hogy ez egyáltalán lehetséges.
A CERN CAST (CERN Axion Solar Telescope) teleszkópja hipotetikus részecskéket - axionokat - keres, amelyekből a sötét anyag állhat.
Talán a sötét anyag általában úgynevezett "tükör" részecskékből áll, amelyek elvileg csak a gravitációjuk alapján figyelhetők meg. A második „tükör” univerzum hipotézisét fél évszázaddal ezelőtt vetették fel, ez a valóság egyfajta megkettőzése.
Valódi megfigyeléseink csak a kozmológiából vannak.
Interjút Sergey Kuznetsov
A fizika elméleti konstrukciója, az úgynevezett Standard Modell, leírja a tudomány által ismert összes elemi részecske kölcsönhatását. De ez csak 5%-a az Univerzumban létező anyagnak, míg a maradék 95%-a teljesen ismeretlen természetű. Mi ez a feltételezett sötét anyag, és hogyan próbálják a tudósok kimutatni? Erről Hayk Hakobyan, a Moszkvai Fizikai és Technológiai Intézet hallgatója, a Fizikai és Asztrofizikai Tanszék munkatársa beszél egy speciális projekt keretében.
Az elemi részecskék standard modellje, amelyet a Higgs-bozon felfedezése után végre megerősítettek, leírja az általunk ismert közönséges részecskék alapvető kölcsönhatásait (elektromos gyenge és erős): leptonok, kvarkok és kölcsönhatáshordozók (bozonok és gluonok). Kiderült azonban, hogy ez a hatalmas összetett elmélet az összes anyagnak csak körülbelül 5-6%-át írja le, míg a többi nem fér bele ebbe a modellbe. Univerzumunk életének legkorábbi pillanataiból származó megfigyelések azt mutatják, hogy a minket körülvevő anyagok körülbelül 95%-a teljesen ismeretlen természetű. Vagyis gravitációs hatása miatt közvetve látjuk ennek a rejtett anyagnak a jelenlétét, de eddig nem sikerült közvetlenül megfogni. A rejtett tömegnek ezt a jelenségét „sötét anyagnak” nevezték el.
A modern tudomány, különösen a kozmológia ezen dolgozik deduktív módszer Sherlock Holmes
Most a WISP-csoport fő jelöltje az axion, amely az erős kölcsönhatás elméletében merül fel, és nagyon kicsi a tömege. Egy ilyen részecske képes nagy mágneses térben foton-foton párrá átalakulni, ami utalást ad arra, hogyan lehet megpróbálni kimutatni. Az ADMX kísérletben nagy kamrákat használnak, ahol 80 000 gauss mágneses teret hoznak létre (ez 100 000-szer több mágneses mező Föld). Elméletileg egy ilyen mezőnek stimulálnia kell az axion bomlását foton-foton párrá, amelyet a detektoroknak meg kell fogniuk. Számos próbálkozás ellenére még nem sikerült kimutatni a WIMP-ket, axionokat vagy steril neutrínókat.
Így rengeteg különféle hipotézisen utaztunk keresztül, amelyek egy sötét tömeg furcsa jelenlétét kívánják megmagyarázni, és miután a megfigyelések segítségével minden lehetetlent elvetettünk, több lehetséges hipotézishez jutottunk, amelyekkel már dolgozhatunk.
A tudományban negatív eredmény is eredmény, hiszen korlátozza a részecskék különböző paramétereit, például kiiktatja a lehetséges tömegtartományt. Évről évre egyre több új megfigyelés és gyorsítókísérlet ad új, szigorúbb határokat a sötét anyag részecskéinek tömegére és egyéb paramétereire. Így az összes lehetetlen lehetőséget kidobva és a keresések körét szűkítve napról napra közelebb kerülünk annak megértéséhez, hogy miből áll Univerzumunk anyagának 95%-a.
