Perkara gelap menguasai setiap galaksi. Tetapi apa sebenarnya? Ahli astronomi percaya ia adalah sejenis zarah baharu yang eksotik. Anda mungkin pernah mendengar beberapa istilah yang dilambungkan, seperti WIMP atau axions. Mari kita terokai maksud sebenarnya istilah tersebut.
Mula-mula, terdapat beberapa perkara yang kita ketahui tentang jirim gelap. Ahli astronomi percaya bahawa jirim gelap adalah sejenis zarah, yang sebelum ini tidak diketahui oleh fizik. Walau apa pun, ia membentuk kira-kira 80% daripada jisim alam semesta. Ia hampir tidak berinteraksi dengan cahaya, jika ada. Ia hampir tidak berinteraksi dengan perkara biasa, jika ada. Ia hampir tidak berinteraksi dengan dirinya sendiri, jika ada. Kami juga tahu bahawa ia adalah 'sejuk', yang bermaksud bahawa zarah individu tidak mempunyai halaju yang sangat tinggi.
Ia pada asasnya hanya duduk di sana dan tertarik. Tetapi graviti itu penting: ia mengekalkan galaksi terpaku bersama dan menyediakan perancah untuk keseluruhannya struktur berskala besar alam semesta .
Salah satu calon terawal untuk zarah jirim gelap ialah WIMP, untuk zarah besar yang berinteraksi lemah. Ia tidak begitu banyak nama sebagai kategori tangkap semua . Dalam kes ini, 'berinteraksi lemah' bermaksud 'berinteraksi melalui daya nuklear yang lemah' (walaupun interaksi itu juga lemah secara literal). WIMP akan menjadi jenis zarah baharu yang hanya bercakap dengan jirim biasa melalui daya lemah, yang akan menjelaskan mengapa kita jarang melihatnya. Dalam senario ini, WIMP membanjiri alam semesta - dan mungkin sedang mengembara melalui anda sekarang, walaupun anda tidak akan tahu kecuali gravitinya.
Axion pula ialah zarah hipotesis lain (atau sebenarnya, kategori zarah yang mungkin) yang didorong oleh penerokaan teori pelbagai undang-undang simetri di alam semesta. Ternyata zarah hipotesis ini, jika ia wujud dalam jumlah yang mencukupi, akan beroperasi sama seperti yang kita tahu sepatutnya jirim gelap.
Di luar WIMP dan aksion, ahli fizik teori dan ahli kosmologi telah menghasilkan pelbagai kemungkinan yang lebih rumit. Mungkin jirim gelap berinteraksi dengan dirinya pada tahap tertentu. Mungkin terdapat pelbagai spesies zarah jirim gelap. Mungkin kuasa fizik baru terlibat. Mungkin axions boleh berkumpul dengan cara yang pelik. Mungkin ini, mungkin itu.
Ya, jirim gelap adalah misteri besar. Kami tahu itusesuatufunky sedang berlaku dengan alam semesta, tetapi kami tidak pasti apa. Tetapi kita tahu bahawa memecahkan misteri jirim gelap akan menerangi alam fizik yang baru.