Необычное исследование провели физики-теоретики из университета Мичигана (University of Michigan). Они решили выяснить, как тёмная материя воздействует на атомы в человеческом теле. Оказалось, что мы испытываем столкновения с гипотетическими частицами тёмной материи значительно чаще, чем считалось ранее, – примерно раз в минуту.

Напомним, что физики до сих пор пытаются детектировать частицы гипотетической материи, но, так как не известна форма взаимодействия тёмной материи с обычной (барионной), сделать это не так-то просто.

Учёные "придумали" эту невидимую материю, чтобы объяснить гравитационное поле галактик и галактических кластеров. Считается, что тёмная материя составляет около 80% массы Вселенной. Физики называют гипотетические частицы этой формы материи "вимпами" (WIMP или Weakly Interacting Massive Particle, то есть "слабовзаимодействующие массивные частицы").

"Вимпы" должны были появиться с рождением Вселенной, как и другие формы материи. Если два "вимпа" сталкиваются, они аннигилируют — вся их масса обращается в энергию. Правда, по мере расширения Вселенной "вимпы" рассыпались по пространству и теперь почти не взаимодействуют между собой. Некоторые модели предполагают, что в наше время миллиарды вимпов пробегают сквозь Землю и её жителей каждую секунду.

Впрочем, как было сказано выше, никто на сегодняшний день не смог поймать гипотетические частицы тёмной материи.

Тем не менее, теоретики полагают, что вимпы могут иногда взаимодействовать с атомными ядрами, в том числе в человеческом теле.

"До того как мы начали эту работу, мы полагали, что один "вимп" соударяется с одним ядром какого-либо атома в клетках человека раз в жизни, а оказалось, что раз в минуту", — рассказывает Катрин Фрис (Katherine Freese), профессор Центра теоретической физики университета Мичигана.

Исследователи оценили массу и распространённость вимпов разных типов и подсчитали, какова вероятность соударения этих частиц с ядрами атомов в человеческом теле. "Мы знали, как проводить такие расчёты, просто не использовали их в таких неординарных целях", — комментирует Кристофер Савадж (Christopher Savage), постдок университета Стокгольма.

В результате учёные выяснили, что вимпы с большей вероятностью будут "встречаться" с атомами кислорода и водорода. Так как организмы людей состоят в основном из воды (а молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного кислорода), то у нас есть масса шансов повстречаться с гипотетическими вимпами.

Некоторые типы частиц тёмной материи "посещают" тело человека массой 70 килограммов 10 раз в год, другие – сони тысяч раз в год.

Впрочем, выводы данного исследования не должны напугать людей, полагают учёные. Так как гипотетические частицы тёмной материи практически не взаимодействуют с нормальной материей, столкновения, происходящие в теле людей, не представляют опасности для здоровья. (Не говоря уже о том, что само существование "вимпов" до сих пор не доказано.)

Другое дело — столкновение частиц тёмной материи друг с другом – в процессе аннигиляции выделяется значительное количество энергии. "Каждая из них имеет массу в сотню раз большую, чем у протона. Соударение приводит к выделению энергии в 200 раз большей, чем масса протона. А это уже не мало", — говорит Фриз.

Если аннигиляция двух "вимпов" произойдёт внутри человека, может произойти мутация, которая может оказаться вредоносной. "Но шансы такого происшествия очень низки", — добавляет Фрис.

Подробнее о моделях и расчётах учёных рассказывает статья, которая появится в журнале Physical Research Letters (а пока можно ознакомиться с препринтом статьи на сайте arXiv.org).

Любопытно, что данное исследование вышло на фоне сообщения других учёных, которые установили, что в окрестностях Солнечной системы тёмной материи нет.

vesti.ru