Wimpzilla

Wimpzilla
Yhdiste Alkuainehiukkanen
Perhe bosoni
Osallistuu vuorovaikutukseen Painovoima , heikko vuorovaikutus
Tila Hypoteettinen
Paino 10 12 —10 14 GeV/c 2
Teoreettisesti perusteltu vuonna 1997 fyysikot V. A. Kuzmin ja V. A. Rubakov [1] sekä itsenäisesti V. S. Berezinsky tekijöiden kanssa.
Kenen tai minkä mukaan on nimetty WIMP + -zilla , joka päättyy Godzillaan vuonna 1998 Edward Kolbin ja heidän teoksiinsa tekijöiden [2]
kvanttiluvut

Wimpzilla , Wimpzilla ( WIMP + -zilla , päättyy sanaan Godzilla ) on hypoteettisten supermassiivisten heikosti vuorovaikutteisten hiukkasten luokka, joka on esitelty ehdokkaina pimeän aineen komponenttien rooliin . Toisin kuin useimmat muut tällaiset ehdokkaat, niiden esiintyminen ei johdu lämpömekanismista [3] .

Toisin kuin wimps , joiden massat yleensä lasketaan gigaelektronivolteista (GeV) teraelektronivoltteihin (TeV) (lähellä sähköheikkoa asteikkoa ), wimpsillsillä on erittäin suuri massa välillä 10 12 - 10 14 GeV/c 2 . Niille on asetettu kaksi ehtoa: niiden on oltava stabiileja (tai ainakin niiden eliniän on oltava paljon pidempi kuin maailmankaikkeuden ikä) ja niiden vuorovaikutuksen nopeuden tavallisten hiukkasten kanssa on oltava niin pieni, että varhaisen universumin primääriplasmassa wimpsillojen muodostumis-/hajoamisprosesseilla ei ole aikaa saavuttaa tasapainoa tyypillisessä laajenemisajassa. Niiden muodostumismekanismia ehdotettiin vuonna 1998 [4] [2] [5] . Syy pimeän aineen hiukkasten (DPM) käyttöönotolle juuri tällä massalla on se, että heikosti vuorovaikutuksessa olevia hiukkasia, joiden massat ovat jopa TeV:tä, ei ole vielä löydetty joko kiihdyttimistä tai suorista galaktisen halon TMP:n hauista. Kuitenkin PTM:t, joiden massa on suurempi kuin TeV, johtavat liialliseen lisääntymiseen universumin tiheydessä, koska niiden häviämisnopeus varhaisessa universumissa on alhainen; tämä nopeus on verrannollinen arvoon <σ v > ~ 1/ m 2 . Tällaisten hiukkasten, joilla ei ole aikaa tuhoutua tehokkaasti, terminen ylituotanto johtaisi universumin tiheyden ylittymiseen havaitun tiheyden yläpuolella.

Havaittiin, että maailmankaikkeuden kriittisen tiheyden ylittäminen on ratkaistu pimeän aineen hiukkasille, joiden massa on ikkunassa 10 12 -10 14 GeV/c 2 . Tällaiset massiiviset hiukkaset eivät ole "jäätynyt lämpöjäännös", ne eivät koskaan käy läpi termodynaamisen tasapainon vaihetta.[ selventää ] Tällaisten hiukkasten tuottamiseksi on ehdotettu useita mekanismeja, jotka voisivat toimia pian maailmankaikkeuden laajenemisen inflaatiovaiheen jälkeen .

Oletetaan, että tällaiset hiukkaset voivat olla ultrasuurienergisten kosmisten säteiden lähteitä, jotka muodostuvat tällaisen hiukkasen hajoamisen tai tuhoutumisen aikana. Fyysikot V. A. Kuzmin ja V. A. Rubakov [1] ehdottivat ensimmäistä kertaa ajatusta ultrasuurienergisten kosmisten säteiden syntymisestä erittäin massiivisten hiukkasten hajoamisen vuoksi [1] sekä itsenäisesti V. S. Berezinsky ja muut - kirjoittajat.

Edward Kolb ym . [2] otti käyttöön termin WIMPzilla vuonna 1998 .

Katso myös

Muistiinpanot

  1. 1 2 V. A. Kuzmin ja V. A. Rubakov, Phys. Atomi. Nucl. 61, 1028 (1998).
  2. 1 2 3 D. JH Chung, EW Kolb ja A. Riotto. Ei-terminen supermassiivinen pimeä aine // Phys. Rev. Lett.. - 1998. - T. 81 . - S. 4048-4051 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.81.4048 . - arXiv : hep-ph/9805473 .
  3. Lämpömekanismi on hiukkasten ilmestyminen paikalliseen termodynaamiseen tasapainoon universumin lämpötilassa, joka ylittää hiukkasen massan, ja hiukkasten pitoisuuden poistuminen tasapainosta ("jäätyminen"), kun niiden vuorovaikutusnopeus on ympäristön hiukkaset tulevat pienemmiksi kuin maailmankaikkeuden laajenemisnopeus.
  4. DJH Chung, EW Kolb ja A. Riotto. Superraskas pimeä aine // Phys. Rev. D. - 1999. - T. 59 . - S. 023501 . - doi : 10.1103/PhysRevD.59.023501 . - arXiv : hep-ph/9802238 .
  5. DJH Chung, EW Kolb ja A. Riotto. Massiivisten hiukkasten muodostuminen uudelleenlämmityksen aikana // Phys. Rev. D. - 1999. - T. 60 . - S. 063504 . - doi : 10.1103/PhysRevD.60.063504 . - arXiv : hep-ph/9809453 .

Kirjallisuus