¿Dónde residen los WIMP antes de aniquilarse entre sí y formar materia y antimateria?

Su descripción es un poco confusa, así que comenzaré tratando de aclararla. Los WIMP son la teoría principal de la materia oscura. La materia oscura es la explicación principal de por qué la galaxia parece estar girando más rápido de lo que debería ser posible. Una galaxia que gira tan rápido como la nuestra debería separarse. Esto se explica mejor por un halo de materia que proporciona gravedad adicional pero no interactúa con la luz. Esta teoría también explica algunos otros fenómenos que hemos observado. Pero como los WIMP no interactúan con la luz, son muy difíciles de detectar.

Una teoría de los WIMP es que hay partículas de materia y antimateria. Al igual que con toda la materia y la antimateria, cuando se encuentran, se aniquilan y emiten rayos gamma que pueden detectarse. La frecuencia de los rayos gamma nos dirá la masa de las partículas de materia oscura, lo que sería un gran salto en lo que sabemos, y nos dará una pista crucial sobre qué son exactamente estas partículas.

De hecho, esto atrajo una gran atención el año pasado cuando los resultados preliminares encontraron un exceso de rayos gamma en nuestra galaxia que podrían ser los esperados de las interacciones WIMP:

http://news.sciencemag.org/space…

Entonces ahora puedo dar marcha atrás y responder la pregunta: ¿dónde están estos WIMP? Todo a través del universo. Se agrupan alrededor de nuestra galaxia en un halo más o menos esférico:


Y formando enormes filamentos en todo el universo, como en esta vista del cielo desde el satélite Planck (Planck ve un viaje cósmico 13 mil millones de años en proceso):


Pero este no es el origen de la materia y la antimateria, como parece implicar la pregunta. Todo lo contrario: los WIMP pueden venir en materia y antimateria, que rara vez interactúan porque la densidad es muy baja, pero cuando lo hacen se aniquilan y emiten energía.

La densidad general de los WIMP a gran escala es demasiado baja para una aniquilación significativa, por lo que, en general, pueden avanzar sin problemas sin encontrar otro WIMP para aniquilar. En el gran esquema de las cosas, la densidad WIMP permanece constante debido a esto. Sin embargo, a pequeña escala, este es un asunto diferente. Sabemos que la materia tiende a agruparse para formar estructuras como galaxias, por lo que cerca de regiones con fuerte atracción gravitacional, las densidades de materia oscura son más altas y la tasa de aniquilación allí también es más alta. Por lo tanto, esperamos que las firmas de estas aniquilaciones (si ocurren) provengan de lugares como el centro de la Vía Láctea o el Sol. Por lo tanto, los WIMP no necesitan residir en ningún lugar para evitar la aniquilación: solo deben evitar reunirse con otros WIMP para aniquilar. O casi todos, de todos modos.

Una analogía cruda sería esta: si vivieras solo en una región realmente remota, podrías vivir sin encontrar otra alma, tal vez incluso durante años. Pero en algún momento tienes que ir a buscar suministros, por lo que la ciudad más cercana te atrae (al menos por un tiempo en esta pobre analogía), y mientras estás en la ciudad, definitivamente estarás interactuando con la gente. Pero, en general, hay tan pocos WIMP que muchos simplemente nunca se encuentran con sus contrapartes en la vida del universo. Cosas pobres.