^{Если не вимп, то что?}

^{Если темная материя состоит не из вимпов, могут ли нейтрино или аксионы отвечать всем требованиям? Что делать, если  это вообще не  частицы, а странная модификация закона гравитации?}

^{Если наиболее перспективные кандидаты на роль частиц темной материи не обнаружатся, поиск темной материи  вообще в скором времени может зайти в тупик.}

^{На встрече в Кембридже, штат Массачусетс, в мае 2014, исследователи обсуждали  пути развития  экспериментов, поиск других благоприятных кандидатов на роль частиц темной материи и возможные  изменения в существующей теории гравитации.}

^{До сих пор мы только подозревали присутствие темной материи из-за ее гравитационного воздействия. Но теория гласит,  что вимпы также должны иногда соприкасаться с нормальными атомами, производя сигналы, которые мы можем обнаружить.  Сторонники  вимпов возлагают свои надежды на более чувствительные подземные детекторы, уже запущенные или в стадии  строительства.}

^{Беда в том, что фоновый шум может помешать засечь вимпы. За определенным пределом чувствительности   сигнал будет заглушаться нейтрино, почти безмассовыми частицами, поток которых постоянно исходит от Солнца и от  столкновений частиц в нашей атмосфере.}

^{Возможно, лучшими будут косвенные методы. Когда вимпы сталкиваются - они должны уничтожиться, распасться на другие  частицы. Этот распад включает в себя гамма-лучи, и избыток этих высокоэнергетических фотонов, наблюдаемый  в центре нашей галактики, кажется, хорошо совпадает с простейшими моделями  существования вимпов. Критика же состоит в том, что эти лучи могут так же легко исходить от быстро вращающихся звезд, называемых пульсарами.}

^{Так что же, если не вимпы? Некоторые теории предлагают изменение свойств вимпов и новые места для поиска.  Другие советуют уделять больше внимания другим кандидатам в частицы темной материи - аксионам или стерильным  нейтрино. Третьи говорят, что темная материя может не существовать вообще, и мы просто должны изменить законы  гравитации.}

^{Наши лучшие существующие модели поддерживают теорию, что темная материя является базисом, вокруг которого   формируется галактики и скопления. Если это так, темная материя должна была существовать еще на заре Вселенной.}

^{Ранние теории предполагали, что частицы темной материи должны были уничтожить себя, поэтому физики знали, что они  должны обладать определенными свойствами, для того, чтобы все еще существовало достаточно частиц. Частица, которая взаимодействует с помощью гравитации и слабых сил, но не с фотонами, отвечающая  этим требованиям -  это вимп.}

^{Признаки именно такого рода частицы обнаруживаются как избыток гамма-лучей, идущих от галактического центра. Но пока  еще не исключены альтернативные объяснения и не оправдали себя и  методы обнаружения (вимпы пока не обнаружены  ни подземным детектором  LUX в Южной Дакоте,  и вообще ни  одним существующим ускорителем частиц).}

^{Если вимпы все еще не обнаружены,они становятся менее привлекательными кандидатами, и теоретики начали расширять  свои описания частицы, создавая вимп-подобные альтернативы.}

^{Одна из идей -  существование асимметричной темной материи (анти-темной материи). Мы существуем, потому что чего-то  в ранней Вселенной было больше, чем антивещества, что выжило после Большого Взрыва. Механизм этой асимметрии до сих  пор неясен, но если что-то подобное произошло с темной материей, она должна состоять из легких частиц энергией от 5  до 10 гигаэлектронвольт - это чуть ниже, чем вимп-детекторы могут обнаружить.
"
Другие модели говорят, что темная материя может быть сочетанием классических вимпов и вимп-подобных "двоюродных  братьев", которые взаимодействуют друг с другом с помощью гипотетической темной силы. Самовзаимодействующую темную  материю будет еще труднее обнаружить с помощью детекторов.}

^{Некоторые астрономы уже начали охоту за  признаками темной материи космоса, пытаясь определить ее в движениях звезд  и сталкивающихся галактик.}

^{Если вимпов нет, следующие кандидаты - аксионы, которые ведут себя скорее как всеохватывающее поле, чем одиночные  частицы. Теоретически говоря, аксионы столь же вероятны, как вимпы, но их гораздо труднее найти.}

^{Классические детекторы вимпов, такие как проект XENON 100 в Гран-Сассо  в Италии,  могут также охотиться и на аксионы. В апреле прошлого года, Питер Грэм из Стэнфордского университета в Калифорнии и его коллеги разработали  способ поиска аксионов с использованием такой же технологии, как у МРТ сканеров.}

^{Нейтрино могут показаться естественными кандидатами на частицы темной материи: они имеют массу, но  проникают  сквозь обычную материю незамеченными. Три известных типа нейтрино не имеют достаточно массы, чтобы объяснить всю  темную материю, которую мы видим во Вселенной. Но что, если есть четвертая частица?}

^{Стерильный нейтрино может отвечать всем требованиям. Намеки на него были получены в нескольких экспериментах.}

^{Рентгеновские лучи от центра галактики могут быть еще одним признаком его существования. В феврале 2014, две  команды засекли избыточные рентгеновские лучи сразу на  двух телескопах. Стерильный нейтрино с массой 7 кэВ может  объяснить это наблюдение. Если  информация подтвердится, следующей задачей будет обнаружение достаточного количества  этих частиц для объяснения темной материи.}

^{Но также возможно, что поиск любого рода частиц - это заблуждение. Вместо этого, изменение ньютоновской динамики,  или "MOND", предполагает переписывание одной из наших самых важных теорий: теории гравитации.}

^{Первое свидетельство о существовании темной материи пришло из способности вращающихся галактик не распадаться, хотя  они не имеют достаточно массы в своих планетах, звездах и газе в качестве единственного гравитационного "клея".}

^{По "MOND", гравитация просто работает по иному на галактических масштабах, не так, как в масштабах солнечной  системы, и мы просто должны выяснить эти различия..}

^{Некоторые наблюдения  тусклых галактик и движения карликовых галактик согласуются с "MOND" лучше, чем с ньютоновской  физикой. Но начинать заново работу с законами гравитации крайне неудобно для многих существующих физических теорий.}