Темная материя может сталкиваться с атомами в нашем организме чаще чем предполагалось

Невидимые частицы темной материи могут регулярно проходить сквозь наши тела, и десятки тысяч этих частиц могут сталкиваться с нашими атомами каждый год, согласно новому исследованию. Однако, радиация от этих воздействий вряд ли может вызвать рак, добавили исследователи.

Темная материя — одна из самых больших научных тайн нашего времени — невидимое вещество, которое, как думают, составляло пять шестых всей материи во вселенной. Ученые думают, что она может быть составлена из частиц, названных, слабо взаимодействующими массивными частицами, или просто WIMP, которые обычно взаимодействуют с силой тяжести, но очень слабо со всеми другими известными силами вселенной.

Их призрачный характер делает чрезвычайно трудным непосредственное доказательство того, существует ли темная материя действительно или каковы ее действительные свойства. Темная материя, как подозревают, неосязаема, ее присутствие, может быть обнаружено только через гравитацию, которую она проявляет.

Однако, хотя частицы темной материи, очень редко взаимодействуют с нормальной материей Земли, то все на планете должно мчаться через плотное море темной материи с миллиардами этих частиц, мчащимися через нас каждую секунду. Хотя значительное большинство этих частиц прошло бы прямо через нас, не поражая ни одного из атомов, которые составляют наши тела, несколько столкновений были бы вероятны. И последствие таких воздействий могло бы пролить свет на свойство темной материи.

Ученые вычислили, сколько частиц темной материи должно столкнуться с атомными ядрами в теле взрослого человека — приблизительно 154 фунта (70 килограммов) массы, в значительной степени, составленной из углерода, водорода, кислорода и азота.

Темная материя должна чаще всего сталкиваться с ядрами водорода и кислорода в теле — первый составляет 60 процентов всех атомов в теле, в то время как последний составляет приблизительно 60 процентов от всей массы тела. Учитывая наиболее распространенные предположения относительно того, какова темная материя, примерно 35 воздействий между частицами темной материи и атомами в Вашем теле должны происходить ежегодно.

Однако, если последние модели верны, и взаимодействия темной материи более распространено, чем ранее предполагалось, может быть приблизительно 100 000 столкновений ежегодно для каждого человека на планете.

«Прежде, чем мы сделали эти вычисления, у меня было такое впечатление, что в среднем, один WIMP поразит одно из ядер в человеческом теле приблизительно через 100 лет. Фактически я имела обыкновение шутить о 'смертельной теории WIMP’» сказала исследователь Кэтрин Фрис, теоретический физик в Мичиганском университете в Анн-Арборе. «Вместо этого, оказывается, что число взаимодействий WIMP было бы более частым — одно столкновение в минуту».

Исследователи также вычисляли, могла бы энергия, выпущенная от воздействий человеческого тела темной материи, вызвать рак. «Мы обнаружили, что WIMP безопасны для человеческого тела» сказала Фрис.

«WIMP — источник радиации, и их столкновения могли бы в принципе быть опасными для людей» говорит Фрис. «Однако, мы обнаружили, что ответ нет. Другие естественные источники радиации, от радона или космических лучей, являются намного большей проблемой для нас. Это не неожиданно, так как WIMP только взаимодействуют через слабые соединения, тогда как космические лучи — заряженные частицы и таким образом имеют электромагнитные взаимодействия, которые намного более распространены и выделяют больше энергии».