'Vật chất tối nặng' có thể làm xáo trộn sự hiểu biết của chúng ta về vũ trụ, theo một nghiên cứu mới

'Vật chất tối nặng' có thể làm thay đổi đáng kể mô hình vũ trụ hiện có.

: Vật chất tối, vốn chiếm phần lớn khối lượng trong vũ trụ, có thể ảnh hưởng lớn đến sự hiểu biết về vũ trụ nếu có khối lượng nặng hơn dự kiến. Các thí nghiệm đã không tìm thấy dấu hiệu nào của vật chất tối dù đã xác định khối lượng mục tiêu là từ 10 đến 1.000 GeV. Các nhà nghiên cứu lo ngại rằng nếu khối lượng của hạt vật chất tối cao hơn vài nghìn GeV, nó có thể làm thay đổi khối lượng của hạt Higgs, phá vỡ tương tác hạt cơ bản theo Mô hình Chuẩn.

Vật chất tối được cho là chiếm phần lớn khối lượng trong vũ trụ, vượt xa lượng vật chất thấy được. Tuy nhiên, các thí nghiệm tìm kiếm vật chất tối với khối lượng mục tiêu trong khoảng 10 đến 1.000 GeV vẫn chưa mang lại kết quả. Các nhà nghiên cứu đề xuất rằng, nếu khối lượng của hạt vật chất tối quá lớn, có thể gây ảnh hưởng đến Mô hình Chuẩn và các tương tác hạt cơ bản khác.

Một vấn đề quan trọng là trong giai đoạn đầu của vũ trụ, khi vũ trụ còn nóng và đậm đặc hơn, vật chất tối và vật chất thường có tương tác mạnh mẽ hơn. Khi vũ trụ giãn nở và nguội lạnh, các tương tác này giảm dần và cuối cùng chấm dứt, đường lối của vật chất tối dần trở nên 'đóng băng'. Nếu vật chất tối tương tác qua cơ chế khác không liên quan đến hạt Higgs, điều này có thể mở ra nhiều mô hình vật chất tối mới.

Kết quả nghiên cứu cho thấy nếu vật chất tối có khối lượng cao hơn vài nghìn GeV, điều này có thể dẫn đến sự thay đổi lớn trong khối lượng của hạt Higgs và làm ảnh hưởng đến các tương tác hạt cơ bản khác. Vì vậy, cần phải tiếp cận các thí nghiệm tìm kiếm vật chất tối bằng cách nghiên cứu khối lượng thấp hơn và xem xét các hạt nhẹ hơn như axions.