Strona głównaPytania → Skąd się bierze masa ciemnej...

Skąd się bierze masa ciemnej materii?

Pytanie

Pyta Błażej

Słyszałem, że ciemna materia nie oddziałuje ze zwykłą materią w żaden sposób – z wyjątkiem oddziaływania grawitacyjnego. Musi więc posiadać masę i tu rodzi się moje pytanie – czy ciemna materia oddziałuje z polem Higgsa, czy może ona w inny sposób „nabiera” swoją masę?

Odpowiedź

Odpowiada Mikołaj Misiak

Nie mamy żadnych dowodów na to, aby ciemna materia oddziaływała ze zwykłą materią w sposób inny niż grawitacyjnie. Nie jest jednak wykluczone, że takie oddziaływania istnieją. Bardzo często rozważanymi kandydatami ciemną materię są cząstki oddziałujące ze zwykłą materią przez oddziaływania słabe, podobnie jak neutrina.

Cząstki zwykłej materii uzyskują masę na dwa sposoby: albo dzięki oddziaływaniu z polem Higgsa, albo dzięki powstawaniu masywnych stanów związanych (nukleonów) z kwarków o bardzo małych masach. Dominujący wkład do gęstości zwykłej materii we Wszechświecie pochodzi od nukleonów, a nie od oddziaływania z polem Higgsa.

Cząstki ciemnej materii w większości rozważanych modeli mają masy nie pochodzące ani od pola Higgsa, ani od wiązania kwarków w nukleony. Możliwe jest jednak skonstruowanie modelu, w którym cząstka ciemnej materii stawałaby się masywna tylko dzięki oddziaływaniu z polem Higgsa. Możliwe jest też skonstruowanie modelu, w którym cząstka ciemnej materii stawałaby się masywna dzięki mechanizmowi podobnemu do wiązania kwarków w nukleony.