宇宙の質量の大部分を占める謎の物質である暗黒物質は、検出が難しいことで知られています。しかし、科学者たちは今、驚くべき新しいセンサーを提案しています:人間の肉です.
要約すると、あるタイプの暗黒物質粒子が存在すると、弾丸のように通り抜けて人を殺すことがあるということです。新しい研究によると、原因不明の銃弾のような傷で死亡した人はいないため、この種の暗黒物質は存在しません.
それでも、この特定の種類の暗黒物質を検出する方法は他にもあり、研究者は引き続き調査する必要があると、テキサス大学オースティン校の理論物理学者であり、この研究には関与していないが、暗黒物質の影響を研究しているキャサリン・フリーズは述べています。人間について。 「私たちは暗黒物質が何であるかを知らないので、物事を書き留めるべきではありません」と彼女は言います.
暗黒物質は宇宙の質量の約 85% を占めていますが、その物質自体は謎のままです。 1 つの理論は、それが弱く相互作用する大質量粒子 (WIMP) で構成されていると仮定しています。これらの粒子は豊富にありますが、通常の物質と相互作用することを非常に恥ずかしがり屋なので、非常に敏感な検出器だけがそれらをキャッチすることができます.これまでのところ、彼らは液体キセノンとアルゴンの大型タンクで検出を回避しています。地下の実験室に保管されていれば、これらのタンクは、宇宙線などの源からの干渉を受けることなく、WIMP からの信号を感知することができます。
マクロとして知られるあまり主流ではない暗黒物質の候補は、より重い粒子を形成します。マクロは WIMP よりもはるかにまれですが、通常の物質との衝突は激しく、明らかな痕跡が残ります。新しい研究では、マクロが人に当たった場合、それらの痕跡がどのように見えるかを探っています.
オハイオ州クリーブランドにあるケース・ウェスタン・リザーブ大学の理論物理学者であるグレン・スタークマンとジャグジット・シン・シドゥは、同僚が提案したとき、もともと花崗岩スラブのマクロの痕跡を探していました。 「なぜ人間を探知機として使えないのですか？」彼らは、共著者でナッシュビルのヴァンダービルト大学の理論物理学者である Robert Scherrer の言葉を思い出します。 「あなたが話しているエネルギー、これらのものはおそらくせいぜい人を傷つけ、最悪の人を殺すでしょう。」
チームはこのアイデアを推し進め、.22 口径のライフルからの致命的なショットと同様の効果を持つマクロをモデル化しました。そのような粒子は非常に小さいですが、非常に重いため、弾丸が人を通過するときに同じ量のエネルギーを放出します。彼らの計算は、過去 10 年間にカナダ、米国、西ヨーロッパに住む何百万人もの人々に焦点を当てていました。なぜなら、これらの国には、何人の人が、どのような原因で死亡したかについて、より信頼できるデータがあると研究者が述べているからです。
このサンプルでは、科学者は、目に見えない暗黒物質の「弾丸」による説明のつかない死の報告がいくつかあることを期待しています。しかし、何もなかった、と研究者たちは今週プレプリントサーバーarXivで報告している。これらの死は見過ごされることはありませんでした — 彼らは犠牲者を死に至らしめるか、肉が気化した管状の傷で死にました.
この実験は、重いマクロ暗黒物質を完全に除外するものではないと Scherrer は言う。それらの特定の範囲を排除するだけです。より重いマクロ暗黒物質は、測定するのに十分な頻度で発生することはなく、フリーズ ノートやその他の形態では人を殺すことはありません。
「おそらく、非常に重い暗黒物質が存在する余地がまだあるでしょう」と、イタリアの地下にあるグラン サッソ国立研究所の素粒子物理学者である Paolo Gorla 氏は述べていますが、彼はこの研究には関与していません。
暗黒物質を検出する新しい方法を利用しようとしている研究者グループは、Case Western チームだけではありません。 Freese は、古代の鉱物中の WIMP の痕跡を検出するのに十分な感度を持つ古検出器実験を開発しました。ただし、岩石は、より明白な方法で、より重い暗黒物質の信号を示すこともできます。マクロが岩石に衝突すると、まっすぐに突き抜けて、円柱状の岩石を溶かし、すぐに新しい形に再凝固します。たとえば、明るい色の花崗岩が溶けると、溶けた岩は黒曜石のような暗い石の通路として固まります。
今のところ、Case Western の研究者は、人間の死亡率の計算を拡張する予定はありません。この秋、彼らはモニュメント、カウンタートップ、墓地で、マクロが花崗岩のスラブに衝突した兆候である可能性のある暗い楕円形のパッチを探します.次に、さまざまなマクロの特徴を特定し、世界中の花崗岩の表面にある痕跡を探すように人々を訓練したいと考えています。そうすれば、人間を暗黒物質検出器として利用するまったく新しい方法が開かれるだろうと彼らは言います。
*訂正、7 月 22 日午前 9 時 55 分: この記事の以前のバージョンでは、キャサリン フリースの所属大学について誤った記述がありました。
