Neviditeľný cement vesmíru. Záhada temnej hmoty: čo vlastne detekoval detektor v Taliansku 31. októbra, v deň temnej hmoty

Výpočty vedcov ukázali, že vesmír pozostáva z 95 % z hmoty, ktorú ľudia ešte nepreskúmali: 70 % tvorí temná energia a 25 % tvorí temná hmota. Predpokladá sa, že prvé je akýmsi poľom s nenulovou energiou, no druhé pozostáva z častíc, ktoré možno detekovať a študovať.

Ale nie nadarmo sa tejto látke hovorí skrytá hmota – jej hľadanie trvá značnú dobu a sprevádzajú ju búrlivé diskusie medzi fyzikmi. S cieľom priblížiť ich výskum verejnosti CERN dokonca inicioval Deň temnej hmoty, ktorý sa po prvýkrát oslavuje práve dnes, 31. októbra.

Zástancovia existencie temnej hmoty uvádzajú dosť závažné argumenty, potvrdené experimentálnymi faktami. Jeho rozpoznanie sa začalo v 30. rokoch 20. storočia, keď švajčiarsky astronóm Fritz Zwicky zmeral rýchlosť, ktorou sa galaxie v zhluku Coma pohybujú okolo spoločného stredu. Ako viete, rýchlosť pohybu závisí od hmotnosti. Výpočty vedca ukázali, že skutočná hmotnosť galaxií musí byť oveľa väčšia, ako sa zistilo v procese pozorovaní pomocou ďalekohľadov. Ukázalo sa, že pomerne veľká časť galaxií pre nás jednoducho nie je viditeľná. Preto sa skladá z hmoty, ktorá neodráža ani neabsorbuje svetlo.

Druhým potvrdením existencie skrytej hmoty je zmena svetla pri prechode galaxiami. Faktom je, že akýkoľvek objekt s hmotnosťou skresľuje priamočiary priebeh svetelných lúčov. Temná hmota teda vykoná svoje vlastné zmeny vo svetlom obraze (obraz vzdialeného objektu) a bude sa líšiť od obrazu, ktorý by vytvorila iba viditeľná hmota. Existuje desať dôkazov o existencii temnej hmoty, ale dva opísané sú hlavné.

© 2012 The Authors Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2012 RAS

Obraz kopy galaxií. Čiary zobrazujú "obrysy" tmavej hmoty

Hoci dôkazy o existencii tmavej hmoty sú celkom presvedčivé, doteraz nikto nenašiel a nepreskúmal častice, ktoré ju tvoria. Fyzici naznačujú, že takéto utajenie má dva dôvody. Prvým je, že tieto častice majú príliš vysokú hmotnosť (vzťahujúcu sa na energiu podľa vzorca E=mc²), takže schopnosti moderných urýchľovačov jednoducho nestačia na „vytvorenie“ takejto častice. Druhým dôvodom je veľmi nízka pravdepodobnosť výskytu tmavej hmoty. Možno ho nemôžeme nájsť práve preto, že s ním veľmi slabo interaguje Ľudské telo a nám známe častice. Hoci je tmavá hmota (podľa výpočtov) všade a jej častice sa nami doslova preháňajú každú sekundu, my ju jednoducho necítime.

Na detekciu častíc temnej hmoty vedci používajú detektory, ktoré sú umiestnené pod zemou, aby sa minimalizovali zbytočné dopady. Predpokladá sa, že s časticami tmavej hmoty sa stále zrážajú atómové jadrá, preniesť na ne časť svojej hybnosti, vyradiť elektróny a spôsobiť záblesky svetla. Frekvencia takýchto zrážok závisí od pravdepodobnosti interakcie častíc temnej hmoty s jadrom, ich koncentrácie a relatívnej rýchlosti (berúc do úvahy pohyb Zeme okolo Slnka). Ale experimentálne skupiny, dokonca aj pri detekcii nejakého dopadu, popierajú, že túto reakciu detektora spôsobila temná hmota. A iba talianska experimentálna skupina DAMA, pracujúca v podzemnom laboratóriu Gran Sasso, uvádza pozorované ročné odchýlky v počte signálov, pravdepodobne spojené s pohybom Zeme cez galaktickú skrytú hmotu.

Detektor tmavej hmoty

IN tento experiment niekoľko rokov sa meria počet a energia zábleskov svetla vo vnútri detektora. Výskumníci dokázali prítomnosť slabých (asi 2%) ročných výkyvov v počte takýchto udalostí.

Hoci talianska skupina s istotou obhajuje spoľahlivosť experimentov, názory vedcov na túto záležitosť sú dosť nejednoznačné. Hlavnou slabou stránkou výsledkov získaných talianskou skupinou je ich nereprodukovateľnosť. Keď boli napríklad objavené gravitačné vlny, zachytili ich laboratóriá po celom svete, čím sa potvrdili údaje získané inými skupinami. V prípade DAMA je situácia iná – nikto iný na svete sa nemôže pochváliť rovnakými výsledkami! Samozrejme, existuje možnosť, že táto skupina má výkonnejšie detektory alebo vlastné metódy, ale táto jedinečnosť experimentu spôsobuje, že niektorí výskumníci pochybujú o jeho spoľahlivosti.

"Zatiaľ nie je možné presne povedať, čoho sa údaje zozbierané v laboratóriu Gran Sasso týkajú. V každom prípade skupina z Talianska poskytla pozitívny výsledok a nie popretie niečoho, čo je už senzáciou. Teraz sa našli signály je potrebné vysvetliť. A to je veľký stimul pre rozvoj naj rôzne teórie, vrátane tých, ktoré sa venujú vytvoreniu modelu skrytej hmoty. Ale aj keď sa vedec pokúsi vysvetliť, prečo získané údaje nijako nesúvisia s temnou hmotou, stále to môže byť nový krok v pochopení prírody. V každom prípade je výsledok a musíme pokračovať v práci. Osobne však nemôžem úplne súhlasiť s tým, že sa našla temná hmota,“ komentuje Konstantin Belotsky, vedúci výskumník na Katedre fyziky. elementárne častice NRNU "MEPhI".

MOSKVA 31. októbra - RIA Novosti, Oľga Kolentsová. Výpočty vedcov ukázali, že vesmír pozostáva z 95 % z hmoty, ktorú ľudia ešte nepreskúmali: 70 % tvorí temná energia a 25 % tvorí temná hmota. Predpokladá sa, že prvé je akýmsi poľom s nenulovou energiou, no druhé pozostáva z častíc, ktoré možno detekovať a študovať. Ale nie nadarmo sa tejto látke hovorí skrytá hmota – jej hľadanie trvá značnú dobu a sprevádzajú ju búrlivé diskusie medzi fyzikmi. S cieľom priblížiť ich výskum verejnosti CERN dokonca inicioval Deň temnej hmoty, ktorý sa po prvýkrát oslavuje práve dnes, 31. októbra.

Zástancovia existencie temnej hmoty uvádzajú dosť závažné argumenty, potvrdené experimentálnymi faktami. Jeho rozpoznanie sa začalo v 30. rokoch 20. storočia, keď švajčiarsky astronóm Fritz Zwicky zmeral rýchlosť, ktorou sa galaxie v zhluku Coma pohybujú okolo spoločného stredu. Ako viete, rýchlosť pohybu závisí od hmotnosti. Výpočty vedca ukázali, že skutočná hmotnosť galaxií musí byť oveľa väčšia, ako sa zistilo v procese pozorovaní pomocou ďalekohľadov. Ukázalo sa, že pomerne veľká časť galaxií pre nás jednoducho nie je viditeľná. Preto sa skladá z hmoty, ktorá neodráža ani neabsorbuje svetlo.

Druhým potvrdením existencie skrytej hmoty je zmena svetla pri prechode galaxiami. Faktom je, že akýkoľvek objekt s hmotnosťou skresľuje priamočiary priebeh svetelných lúčov. Temná hmota teda vykoná svoje vlastné zmeny vo svetlom obraze (obraz vzdialeného objektu) a bude sa líšiť od obrazu, ktorý by vytvorila iba viditeľná hmota. Existuje desať dôkazov o existencii temnej hmoty, ale dva opísané sú hlavné.

© 2012 The Authors Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2012 RAS

© 2012 The Authors Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2012 RAS

Hoci dôkazy o existencii tmavej hmoty sú celkom presvedčivé, doteraz nikto nenašiel a nepreskúmal častice, ktoré ju tvoria. Fyzici naznačujú, že takéto utajenie má dva dôvody. Prvým je, že tieto častice majú príliš vysokú hmotnosť (vzťahujúcu sa na energiu podľa vzorca E=mc² ), takže schopnosti moderných urýchľovačov jednoducho nestačia na „vytvorenie“ takejto častice. Druhým dôvodom je veľmi nízka pravdepodobnosť výskytu tmavej hmoty. Možno ho nevieme nájsť práve preto, že mimoriadne slabo interaguje s ľudským telom a nám známymi časticami. Hoci je tmavá hmota (podľa výpočtov) všade a jej častice sa nami doslova preháňajú každú sekundu, my ju jednoducho necítime.

Temná hmota vesmíru „chudne“, tvrdia ruskí fyziciMnožstvo tmavej hmoty vo vesmíre sa znížilo asi o 2-5%, čo môže vysvetľovať nezrovnalosti v hodnote niektorých dôležitých kozmologických parametrov v čase Veľkého tresku a dnes.

Na detekciu častíc temnej hmoty vedci používajú detektory, ktoré sú umiestnené pod zemou, aby sa minimalizovali zbytočné dopady. Predpokladá sa, že občas sa častice tmavej hmoty stále zrážajú s atómovými jadrami, odovzdávajú im časť svojej hybnosti, vyraďujú elektróny a spôsobujú záblesky svetla. Frekvencia takýchto zrážok závisí od pravdepodobnosti interakcie častíc temnej hmoty s jadrom, ich koncentrácie a relatívnej rýchlosti (berúc do úvahy pohyb Zeme okolo Slnka). Ale experimentálne skupiny, dokonca aj pri detekcii nejakého dopadu, popierajú, že túto reakciu detektora spôsobila temná hmota. A iba talianska experimentálna skupina DAMA, pracujúca v podzemnom laboratóriu Gran Sasso, uvádza pozorované ročné odchýlky v počte signálov, pravdepodobne spojené s pohybom Zeme cez galaktickú skrytú hmotu.

© Foto: SuperCMDS Collaboration

V tomto experimente sa počas niekoľkých rokov meria počet a energia svetelných zábleskov vo vnútri detektora. Výskumníci dokázali prítomnosť slabých (asi 2%) ročných výkyvov v počte takýchto udalostí.

Hoci talianska skupina s istotou obhajuje spoľahlivosť experimentov, názory vedcov na túto záležitosť sú dosť nejednoznačné. Hlavnou slabou stránkou výsledkov získaných talianskou skupinou je ich nereprodukovateľnosť. Keď boli napríklad objavené gravitačné vlny, zachytili ich laboratóriá po celom svete, čím sa potvrdili údaje získané inými skupinami. V prípade DAMA je situácia iná – nikto iný na svete sa nemôže pochváliť rovnakými výsledkami! Samozrejme, existuje možnosť, že táto skupina má výkonnejšie detektory alebo vlastné metódy, ale táto jedinečnosť experimentu spôsobuje, že niektorí výskumníci pochybujú o jeho spoľahlivosti.

"Zatiaľ nie je možné presne povedať, čoho sa údaje zozbierané v laboratóriu Gran Sasso týkajú. V každom prípade skupina z Talianska poskytla pozitívny výsledok a nie popretie niečoho, čo je už senzáciou. Teraz sa našli signály je potrebné vysvetliť. A to je veľký stimul pre rozvoj rôznych teórií, vrátane tých, ktoré sa venujú vytvoreniu modelu temnej hmoty. Ale aj keď sa vedec pokúsi vysvetliť, prečo získané údaje v žiadnom prípade nesúvisia s tmavá hmota, stále to môže byť nový krok v chápaní prírody. V každom prípade výsledok je a musíme v práci pokračovať, ale ja osobne nemôžem úplne súhlasiť s tým, že temná hmota bola momentálne nájdená,“ komentuje Konstantin Belotsky. vedúci výskumník na Katedre fyziky elementárnych častíc Národnej výskumnej jadrovej univerzity MEPhI.

Temná hmota nevyžaruje ani neabsorbuje svetlo, prakticky neinteraguje s „bežnou“ hmotou, vedcom sa zatiaľ nepodarilo zachytiť ani jednu „tmavú“ časticu. Ale bez nej by nám známy Vesmír a my sami nemohli existovať. Na Deň temnej hmoty, ktorý sa oslavuje 31. októbra (fyzici sa rozhodli, že je ten správny čas usporiadať sviatok na počesť temnej a nepolapiteľnej látky), N+1 opýtal sa Andrey Doroshkevich, vedúci oddelenia teoretickej astrofyziky Astrospace Center Lebedevovho fyzikálneho inštitútu, čo je temná hmota a prečo je taká dôležitá.

N+1: Nakoľko sú dnes vedci presvedčení, že temná hmota skutočne existuje?

Andrej Doroshkevich: Hlavným dôkazom sú pozorovania fluktuácií kozmického mikrovlnného žiarenia pozadia, teda výsledky, ktoré WMAP a "" kozmická loď dostali za posledných 15 rokov.

S vysokou presnosťou merali poruchu teploty kozmického mikrovlnného pozadia, teda kozmického mikrovlnného pozadia. Tieto poruchy sa zachovali od éry rekombinácií, keď sa ionizovaný vodík zmenil na neutrálne atómy.

Tieto merania ukázali prítomnosť výkyvov, veľmi malých, okolo jednej desaťtisíciny kelvina. Ale keď začali porovnávať tieto údaje s teoretickými modelmi, našli dôležité rozdiely, ktoré sa nedajú vysvetliť iným spôsobom ako prítomnosťou temnej hmoty. Vďaka tomu dokázali vypočítať pomery tmavej a bežnej hmoty vo Vesmíre s presnosťou až na percentá.

Rozloženie hmoty vo vesmíre (zľava doprava) pred a po údajoch z Planckovho teleskopu


Vedci urobili mnoho pokusov zbaviť sa neviditeľnej a nepostrehnuteľnej temnej hmoty, vznikli teórie modifikovanej gravitácie, ako napríklad MOND, ktoré sa snažia vysvetliť pozorované efekty. Prečo sú preferované modely temnej hmoty?

Situácia je veľmi jednoduchá: moderná Einsteinova teória gravitácie funguje dobre na pozemských mierkach, satelity lietajú v prísnom súlade s touto teóriou. A v kozmologických mierkach funguje veľmi dobre. A všetky moderné modely, ktoré menia gravitáciu, nedokážu vysvetliť všetko. Do Newtonovho zákona zavádzajú nové konštanty, ktoré umožňujú vysvetliť vplyvy prítomnosti temnej hmoty na úrovni galaxií, no v kozmologickom meradle chýbajú.

Mohol by tu pomôcť objav gravitačných vĺn? Možno pomôže zahodiť niektoré z teórií?

To, čo teraz namerali gravitačné vlny, je obrovský technický, nie vedecký úspech. Že existujú, sa vedelo už pred 40 rokmi, keď bolo (nepriamo) objavené gravitačné žiarenie z binárneho pulzaru. Pozorovania gravitačných vĺn opäť potvrdili existenciu čiernych dier, aj keď sme o tom predtým nepochybovali, no teraz tu máme viac-menej priamy dôkaz.

Forma účinku, zmeny gravitačných vĺn v závislosti od výkonu, nám môže dať veľmi užitočná informácia, ale musíme počkať ďalších päť až desať rokov, kým budeme mať dostatok údajov na spresnenie teórií gravitácie.

Ako sa vedci dozvedeli o temnej hmote

História temnej hmoty sa začala v roku 1933, keď astronóm Fritz Zwicky študoval distribúciu rýchlosti galaxií v zhluku nachádzajúcom sa v súhvezdí Coma Berenices. Zistil, že galaxie v zhluku sa pohybujú príliš rýchlo a ak sa berie do úvahy iba viditeľná hmota, zhluk nemôže byť stabilný – galaxie by boli jednoducho rozptýlené rôznymi smermi.

V článku publikovanom 16. februára 1933 Zwicky navrhol, že ich drží pohromade neviditeľná gravitačná látka, Dunkle Materie.

O niečo neskôr rozpor medzi „viditeľnou“ hmotou galaxií a parametrami ich pohybu potvrdili aj ďalší astronómovia.

V roku 1958 sovietsky astrofyzik Viktor Ambartsumyan navrhol vlastné riešenie Zwickyho paradoxu. Podľa jeho názoru zhluky galaxií neobsahujú žiadnu neviditeľnú hmotu, ktorá by ich gravitačne držala. Jednoducho pozorujeme zhluky v procese rozpadu. Väčšina astronómov však toto vysvetlenie neprijala, pretože v tomto prípade by životnosť hviezdokôp nebola dlhšia ako jedna miliarda rokov a vzhľadom na to, že životnosť vesmíru je desaťkrát dlhšia, do dnešného dňa by jednoducho žiadne zhluky nezostali.

Všeobecne uznávané predstavy o temnej hmote hovoria, že pozostáva z WIMP (WIMP), masívnych častíc, ktoré sotva interagujú s časticami bežnej hmoty. Čo možno povedať o ich vlastnostiach?

Majú dosť veľkú hmotnosť – a to je takmer všetko, nevieme ani presne pomenovať hmotnosť. Cestujú na veľké vzdialenosti bez kolízií, ale poruchy hustoty v nich neklesajú ani na relatívne malých mierkach – a to je to jediné, čo dnes pre modely potrebujeme.

CMB nám dáva charakteristiky tmavej hmoty vo veľkých mierkach, na mierkach kôp galaxií. Aby sme však „zostúpili“ do mierky malých galaxií, sme nútení použiť teoretické modely.

Samotná existencia malých galaxií naznačuje, že aj na relatívne malých mierkach existovali nehomogenity, ktoré vznikli krátko po r. veľký tresk. Takéto nehomogenity môžu vyblednúť, vyhladiť sa, ale s istotou vieme, že nevybledli v mierke malých galaxií. To naznačuje, že tieto častice tmavej hmoty musia mať také vlastnosti, aby tieto poruchy pretrvávali.

Je správne povedať, že hviezdy mohli vzniknúť len vďaka temnej hmote?

Nie naozaj. Bez tmavej hmoty by nemohli vzniknúť galaxie a mimo galaxií by sa nemohli formovať hviezdy. Na rozdiel od tmavej hmoty sú baryóny vždy horúce, interagujú so žiarením pozadia. Preto sa nemôžu sami zostavovať do hviezd, gravitácia baryónov hviezdnej hmotnosti nedokáže prekonať ich tlak.

Častice tmavej hmoty pôsobia ako neviditeľný cement, ktorý vťahuje baryóny do galaxií a potom v nich začína proces tvorby hviezd. Temnej hmoty je šesťkrát viac ako baryónov, „vedie“ a baryóny ju iba nasledujú.


Xenónový detektor častíc tmavej hmoty XENON1T

Spolupráca Xenon100

Je okolo nás veľa temnej hmoty?

Je to všade, otázkou je len koľko toho. Predpokladá sa, že v našej Galaxii je hmotnosť tmavej hmoty o niečo menšia ako 10 percent.

Ale už v okolí Galaxie je viac temnej hmoty, môžeme vidieť známky prítomnosti okolo našej aj iných hviezdne systémy. Samozrejme, vidíme to vďaka baryónom, pozorujeme ich a chápeme, že tam „držia“ len vďaka prítomnosti temnej hmoty.

Ako vedci hľadajú temnú hmotu

Od konca 80. rokov 20. storočia fyzici robili experimenty v zariadeniach hlboko pod zemou, aby sa pokúsili zachytiť zrážku jednotlivých častíc temnej hmoty. Za posledných 15 rokov kolektívna citlivosť týchto experimentov exponenciálne vzrástla a každý rok sa v priemere zdvojnásobila. Dve veľké spolupráce, XENON a PandaX-II, nedávno uviedli na trh nové, ešte citlivejšie detektory.

Prvý z nich postavil najväčší detektor tmavej hmoty na svete XENON1T. Používa 2000-kilogramový kvapalný xenónový terč umiestnený v 10 metrov vysokej vodnej nádrži. To všetko je pod zemou v hĺbke 1,4 kilometra v národnom laboratóriu Gran Sasso (Taliansko). Inštalácia PandaX-II je pochovaná v hĺbke 2,4 kilometra v čínskej provincii Sichuan a obsahuje 584 kilogramov tekutého xenónu.

Oba experimenty využívajú xenón, pretože je extrémne inertný, čo pomáha udržiavať nízku hladinu hluku. Okrem toho sú jadrá xenónových atómov pomerne ťažké (obsahujú v priemere 131 nukleónov na jadro), čo predstavuje „väčší“ cieľ pre častice tmavej hmoty. Ak sa jedna z týchto častíc zrazí s jadrom atómu xenónu, dôjde k slabému, ale citeľnému záblesku svetla (scintilácii) a vzniku elektrického náboja. Pozorovanie aj malého počtu takýchto udalostí nám môže poskytnúť dôležité údaje o povahe temnej hmoty.

Tieto ani žiadne iné experimenty doteraz nedokázali odhaliť častice tmavej hmoty, no aj toto ticho sa dá využiť na stanovenie hornej hranice pravdepodobnosti zrážok častíc tmavej hmoty s obyčajnými časticami.

Môžu častice tmavej hmoty vytvárať zhluky ako častice normálnej hmoty?

Môžu, ale celá otázka je, aká hustota. Z hľadiska astrofyziky sú galaxie husté objekty, ich hustota je rádovo jeden protón na centimeter kubický a hviezdy sú husté objekty, s hustotou rádovo gramu na centimeter kubický. Ale je medzi nimi 24 rádových rozdielov. Oblaky tmavej hmoty majú spravidla „galaktickú“ hustotu.

Majú mnohí šancu hľadať častice temnej hmoty?

Snažia sa zachytiť interakcie jednotlivých častíc tmavej hmoty s atómami bežnej hmoty, ako to robia s neutrínami. Je však veľmi ťažké ich chytiť a nie je pravda, že je to vôbec možné.

Teleskop CAST (CERN Axion Solar Telescope) v CERN-e hľadá hypotetické častice – axióny, z ktorých môže pozostávať tmavá hmota.

Možno, že tmavá hmota sa vo všeobecnosti skladá z takzvaných „zrkadlových“ častíc, ktoré možno v princípe pozorovať len vďaka svojej gravitácii. Hypotéza druhého „zrkadlového“ vesmíru bola navrhnutá pred polstoročím, ide o akési zdvojnásobenie reality.

Skutočné pozorovania máme len z kozmológie.

Rozhovor s Sergejom Kuznecovom

Teoretická konštrukcia vo fyzike, nazývaná Štandardný model, popisuje interakcie všetkých elementárnych častíc, ktoré veda pozná. Ale to je len 5% látky existujúcej vo vesmíre, zatiaľ čo zvyšných 95% je úplne neznámej povahy. Čo je to za hypotetickú temnú hmotu a ako sa ju vedci snažia odhaliť? Hovorí o tom v rámci špeciálneho projektu Hayk Hakobyan, študent Moskovského inštitútu fyziky a technológie a pracovník katedry fyziky a astrofyziky.

Štandardný model elementárnych častíc, konečne potvrdený po objave Higgsovho bozónu, popisuje základné interakcie (elektroslabé a silné) nám známych obyčajných častíc: leptónov, kvarkov a nosičov interakcií (bozóny a gluóny). Ukazuje sa však, že celá táto obrovská komplexná teória popisuje len asi 5-6% všetkej hmoty, zatiaľ čo zvyšok do tohto modelu nezapadá. Pozorovania z najranejších okamihov života nášho vesmíru nám ukazujú, že približne 95 % hmoty, ktorá nás obklopuje, je úplne neznámej povahy. Inými slovami, prítomnosť tejto skrytej hmoty vidíme nepriamo vďaka jej gravitačnému vplyvu, no zatiaľ sa ju nepodarilo priamo zachytiť. Tento fenomén skrytej hmoty dostal kódové označenie „temná hmota“.

Moderná veda, najmä kozmológia, pracuje ďalej deduktívna metóda Sherlock Holmes

Teraz je hlavným kandidátom zo skupiny WISP axion, ktorý vzniká v teórii silnej interakcie a má veľmi malú hmotnosť. Takáto častica je schopná premeniť sa na fotón-fotónový pár vo vysokých magnetických poliach, čo dáva náznaky, ako sa ju možno pokúsiť odhaliť. V ADMX experimente sa používajú veľké komory, kde sa vytvára magnetické pole 80 000 gaussov (to je 100 000-krát viac magnetické pole Zem). Teoreticky by takéto pole malo stimulovať rozpad axiónu na pár fotón-fotón, ktorý by detektory mali zachytiť. Napriek početným pokusom sa WIMP, axióny alebo sterilné neutrína ešte nepodarilo zistiť.

Precestovali sme teda obrovské množstvo rôznych hypotéz, ktoré sa snažia vysvetliť zvláštnu prítomnosť temnej hmoty, a po odmietnutí všetkého nemožného pomocou pozorovaní sme dospeli k niekoľkým možným hypotézam, s ktorými sa už dá pracovať.

Negatívny výsledok vo vede je tiež výsledkom, pretože obmedzuje rôzne parametre častíc, napríklad eliminuje rozsah možných hmotností. Z roka na rok pribúdajú nové a nové pozorovania a experimenty na urýchľovačoch, ktoré dávajú nové, prísnejšie limity na hmotnosť a ďalšie parametre častíc tmavej hmoty. Vyhadzovaním všetkých nemožných možností a zúžením okruhu hľadania sa teda deň čo deň približujeme k pochopeniu toho, z čoho pozostáva 95 % hmoty v našom vesmíre.