Wimpzilla

Поделись знанием:
Перейти к: навигация, поиск

Wimpzilla, Вимпзи́лла (WIMP + -zilla, окончание от Godzilla) — класс гипотетических сверхмассивных слабовзаимодействующих частиц, введённых в качестве кандидатов на роль составляющих тёмной материи. В отличие от большинства других таких кандидатов, их возникновение обусловлено не тепловым механизмом[1].

В отличие от вимпов, которые обычно рассматриваются в диапазоне масс от гигаэлектронвольтов (ГэВ) до тераэлектронвольтов (ТэВ) (в окрестности электрослабой шкалы), вимпзиллы имеют сверхбольшую массу в диапазоне 1012—1014 ГэВ/c2. На них накладывается два условия: они должны быть стабильны (или как минимум иметь время жизни гораздо больше возраста Вселенной) и скорость их взаимодействия с обычными частицами должна быть настолько малой, чтобы в первичной плазме ранней Вселенной процессы образования/распада вимпзилл не успевали достичь равновесия за характерное время расширения. Механизм их образования был предложен в 1998 году[2][3][4]. Причина введения частиц тёмной материи (ЧТМ) именно с такой массой в том, что слабовзаимодействующие частицы с массой до ТэВа пока не найдены ни на ускорителях, ни в прямых поисках ЧТМ галактического гало. Однако ЧТМ с массой больше ТэВ приводят к чрезмерному росту плотности Вселенной из-за их малой скорости аннигиляции в ранней Вселенной; эта скорость пропорциональна v> ~ 1/m2. Тепловое перепроизводство таких частиц, не успевающих эффективно аннигилировать, привело бы к превышению плотности Вселенной выше наблюдаемой.

Как было обнаружено, проблема превышения критической плотности Вселенной решается для частиц тёмной материи с массой в окне 1012—1014 ГэВ/c2. Такие массивные частицы не являются «замороженным тепловым реликтом», они никогда не проходят фазу термодинамического равновесия.[прояснить] Для рождения таких частиц был предложен ряд механизмов, которые могли действовать вскоре после инфляционной фазы расширения Вселенной.

Предполагается, что такие частицы могут являться источниками космических лучей сверхвысоких энергий, которые образуются при распаде или аннигиляции такой частицы. Впервые идею о рождении космических лучей сверхвысокой энергии из-за распада очень массивных частиц предложили в 1997 году физики В. А. Кузьмин и В. А. Рубаков[5], а также независимо В. С. Березинский с соавторами.

Термин WIMPzilla был введён в 1998 году Эдвардом Колбом и соавторами в своих работах[3].



См. также

Напишите отзыв о статье "Wimpzilla"

Примечания

  1. Тепловой механизм — возникновение частиц в локальном термодинамическом равновесии при температуре Вселенной, превосходящей массу частицы, и выход из равновесия («замораживание») концентрации частиц, когда скорость их взаимодействия с частицами окружения становится ниже скорости расширения Вселенной.
  2. D. J. H. Chung, E. W. Kolb and A. Riotto Superheavy dark matter // Phys. Rev. D. — 1999. — Т. 59. — С. 023501. — DOI:10.1103/PhysRevD.59.023501. — arXiv:hep-ph/9802238.
  3. 1 2 D. J. H. Chung, E. W. Kolb and A. Riotto Nonthermal Supermassive Dark Matter // Phys. Rev. Lett.. — 1998. — Т. 81. — С. 4048-4051. — DOI:10.1103/PhysRevLett.81.4048. — arXiv:hep-ph/9805473.
  4. D. J. H. Chung, E. W. Kolb and A. Riotto Production of massive particles during reheating // Phys. Rev. D. — 1999. — Т. 60. — С. 063504. — DOI:10.1103/PhysRevD.60.063504. — arXiv:hep-ph/9809453.
  5. V. A. Kuzmin and V. A. Rubakov, Phys. Atom. Nucl. 61, 1028 (1998).

Литература

  • Kolb E. W., Chung D. J. H., Riotto A. [arxiv.org/abs/hep-ph/9810361 WIMPzillas!] / Ed.: Prof. H.V. Klapdor-Kleingrothaus. — 2nd International Conference On Dark Matter In Astro And Particle Physics (DARK98), 20-25 Jul 1998, Heidelberg, Germany. — Bristol: IOP, 1999. — 871 p.
  • Houri Ziaeepour [rgs.vniims.ru/supplems.htm#%282000%29 A Decaying Ultra Heavy Dark Matter (WIMPZILLA): Review of Recent Progress] // Gravitation and Cosmology Supplements. — 2000. — Vol. 6 [4th International Conference on Cosmology, Relativistic Astrophysics and Cosmoparticle Physics, Moscow, Russian Federation, 17 - 24 Oct 1999]. — P. 128-133. — arXiv:astro-ph/0005299.
  • Klapdor-Kleingrothaus H.V., Baudis L. [cerncourier.com/cws/article/cern/28008 Don't be afraid of the dark]. CERN Courier (Apr 30, 1999). Проверено 6 сентября 2013.
  • Jong-Chul Park, Seong Chan Park A testable scenario of WIMPZILLA with Dark Radiation (англ.). — 2013. — arXiv:1305.5013.
  • [ned.ipac.caltech.edu/level5/Kolb/Kolb5_2.html WIMPZILLAS - Size Does Matter] (англ.). Проверено 8 сентября 2013.

Отрывок, характеризующий Wimpzilla

– Я говорил и говорил в Дворянском собрании, – перебил князь Василий, – но меня не послушали. Я говорил, что избрание его в начальники ополчения не понравится государю. Они меня не послушали.
– Все какая то мания фрондировать, – продолжал он. – И пред кем? И все оттого, что мы хотим обезьянничать глупым московским восторгам, – сказал князь Василий, спутавшись на минуту и забыв то, что у Элен надо было подсмеиваться над московскими восторгами, а у Анны Павловны восхищаться ими. Но он тотчас же поправился. – Ну прилично ли графу Кутузову, самому старому генералу в России, заседать в палате, et il en restera pour sa peine! [хлопоты его пропадут даром!] Разве возможно назначить главнокомандующим человека, который не может верхом сесть, засыпает на совете, человека самых дурных нравов! Хорошо он себя зарекомендовал в Букарещте! Я уже не говорю о его качествах как генерала, но разве можно в такую минуту назначать человека дряхлого и слепого, просто слепого? Хорош будет генерал слепой! Он ничего не видит. В жмурки играть… ровно ничего не видит!
Никто не возражал на это.
24 го июля это было совершенно справедливо. Но 29 июля Кутузову пожаловано княжеское достоинство. Княжеское достоинство могло означать и то, что от него хотели отделаться, – и потому суждение князя Василья продолжало быть справедливо, хотя он и не торопился ого высказывать теперь. Но 8 августа был собран комитет из генерал фельдмаршала Салтыкова, Аракчеева, Вязьмитинова, Лопухина и Кочубея для обсуждения дел войны. Комитет решил, что неудачи происходили от разноначалий, и, несмотря на то, что лица, составлявшие комитет, знали нерасположение государя к Кутузову, комитет, после короткого совещания, предложил назначить Кутузова главнокомандующим. И в тот же день Кутузов был назначен полномочным главнокомандующим армий и всего края, занимаемого войсками.
9 го августа князь Василий встретился опять у Анны Павловны с l'homme de beaucoup de merite [человеком с большими достоинствами]. L'homme de beaucoup de merite ухаживал за Анной Павловной по случаю желания назначения попечителем женского учебного заведения императрицы Марии Федоровны. Князь Василий вошел в комнату с видом счастливого победителя, человека, достигшего цели своих желаний.
– Eh bien, vous savez la grande nouvelle? Le prince Koutouzoff est marechal. [Ну с, вы знаете великую новость? Кутузов – фельдмаршал.] Все разногласия кончены. Я так счастлив, так рад! – говорил князь Василий. – Enfin voila un homme, [Наконец, вот это человек.] – проговорил он, значительно и строго оглядывая всех находившихся в гостиной. L'homme de beaucoup de merite, несмотря на свое желание получить место, не мог удержаться, чтобы не напомнить князю Василью его прежнее суждение. (Это было неучтиво и перед князем Василием в гостиной Анны Павловны, и перед Анной Павловной, которая так же радостно приняла эту весть; но он не мог удержаться.)
– Mais on dit qu'il est aveugle, mon prince? [Но говорят, он слеп?] – сказал он, напоминая князю Василью его же слова.
– Allez donc, il y voit assez, [Э, вздор, он достаточно видит, поверьте.] – сказал князь Василий своим басистым, быстрым голосом с покашливанием, тем голосом и с покашливанием, которым он разрешал все трудности. – Allez, il y voit assez, – повторил он. – И чему я рад, – продолжал он, – это то, что государь дал ему полную власть над всеми армиями, над всем краем, – власть, которой никогда не было ни у какого главнокомандующего. Это другой самодержец, – заключил он с победоносной улыбкой.
– Дай бог, дай бог, – сказала Анна Павловна. L'homme de beaucoup de merite, еще новичок в придворном обществе, желая польстить Анне Павловне, выгораживая ее прежнее мнение из этого суждения, сказал.
– Говорят, что государь неохотно передал эту власть Кутузову. On dit qu'il rougit comme une demoiselle a laquelle on lirait Joconde, en lui disant: «Le souverain et la patrie vous decernent cet honneur». [Говорят, что он покраснел, как барышня, которой бы прочли Жоконду, в то время как говорил ему: «Государь и отечество награждают вас этой честью».]
– Peut etre que la c?ur n'etait pas de la partie, [Может быть, сердце не вполне участвовало,] – сказала Анна Павловна.