Czy ciemna materia może powodować raka?

Kilka lat temu na tym blogu przyjrzeliśmy się pracom badającym prawdopodobny wpływ ciemnej materii na ludzkie ciało. Pomyślano, że jeśli ciemna materia wypełni wszechświat, a Ziemia przedziera się przez ogromne oceany tej materii, to nasze ciała będą nieustannie bombardowane cząsteczkami ciemnej materii, powodując takie problemy, jak mutacje genetyczne i rak.

Jednak po dokładnym rozważeniu badacze zdecydowali, że ryzyko jest minimalne. Obliczyli, że chociaż cząstki ciemnej materii zwane WIMP (słabo oddziałujące masywne cząstki) mogą stale nas uderzać, stanowią one znacznie mniejszy problem niż promienie kosmiczne, które również nas bombardują i są znane z powodowania wszelkiego rodzaju mutacji.

Dziś ponownie temu problemowi przyglądają się Olga Chashchina z Ecole Polytechnique we Francji i Zurab Silagadze z Instytutu Fizyki Jądrowej Budkera w Rosji. Ci faceci przyjmują inny zestaw założeń dotyczących rodzaju materiału, z którego zbudowana jest ciemna materia.

I tym razem ich zakończenie jest znacznie bardziej dramatyczne. Mówią, że konsekwencje tego rodzaju ciemnej materii są znacznie poważniejsze i mogą prowadzić do chorób związanych z mutacjami, takich jak rak.

Kluczową różnicą między wcześniejszą analizą a tą jest rodzaj zaangażowanej ciemnej materii. Nikt nie wie, z czego składa się ciemna materia, ani nawet czy w ogóle istnieje. Astronomowie stawiają hipotezę o jego istnieniu, ponieważ dogodnie wyjaśnia skądinąd zagadkową obserwację.

Odległe galaktyki obracają się tak szybko, że do utrzymania ich razem potrzebują potężnych sił grawitacyjnych. Ale kiedy astrofizycy zsumują całą materię, którą widzą w galaktykach, nie jest możliwe wygenerowanie wymaganego przyciągania.

Dlatego uważają, że te galaktyki muszą być wypełnione innymi rzeczami, których nie widzą – ciemną materią – i że to generuje grawitację, która utrzymuje je razem. Rzeczywiście, aby sumy się sumowały, około 80 procent galaktycznej masy musi stanowić ciemna materia.

Ale czym może być ta ciemna materia? Astronomowie uważają, że musi on oddziaływać bardzo słabo ze zwykłą materią, w przeciwnym razie widzielibyśmy już jego skutki. Wiodącym kandydatem jest więc WIMP, przedmiot pierwszego badania.

Ale innym pomysłem jest to, że wszechświat mógłby mieć niewidzialnego partnera, składającego się z dokładnych luster wszystkich znanych dzisiaj cząstek. W tym ujęciu istniałyby lustrzane protony, neutrony i elektrony, które oddziałują, tworząc atomy lustrzane, skały, meteoryty, planety, gwiazdy i tak dalej.

Ta równoległa materia nazywana jest lustrzaną ciemną materią i ma te same właściwości co zwykła materia, ale oddziałuje z nią tylko słabo i poprzez grawitację. Powstały świat lustrzany bardzo przypomina nasz zwykły, jeśli chodzi o istnienie różnych znanych obiektów astrofizycznych, powiedzmy Chashchina i Silagadze.

Pytanie, które badają Chashchina i Silagadze, dotyczy tego, co by się stało, gdyby pewne konfiguracje lustrzanej ciemnej materii uderzyły w inne konfiguracje zwykłej materii. A ich wyniki wcale nie są łagodne.

Kluczowa interakcja między zwierciadłem a zwykłą materią zachodzi między zwykłymi fotonami a fotonami lustrzanymi. Ta interakcja powoduje, że ciemna materia lustrzana zyskuje zwykły ładunek.

To istotna różnica w porównaniu z innymi rodzajami ciemnej materii, ponieważ ładunek oddziałuje ze zwykłą materią, tak jak każdy inny ładunek. Chodzi o to, że materia lustrzana zapewnia zupełnie nowy rodzaj zagrożenia radiacyjnego, którego nie można znaleźć w modelach ciemnej materii typu WIMP, twierdzą naukowcy.

Tak więc zderzenie lustrzanej asteroidy z Ziemią byłoby katastrofalne. Jest to bardzo mało prawdopodobne, ale Chashchina i Silagadze twierdzą, że znacznie bardziej prawdopodobnym wydarzeniem jest zderzenie z mikrometeorytami lustrzanymi w postaci cząstek pyłu lustrzanego, które prawdopodobnie wypełnią lustrzany wszechświat.

Następnie obliczają, w jaki sposób te lustrzane mikrometeoryty przekazywałyby energię zwykłej materii podczas zderzenia. W szczególności badają, co mogłoby się stać, gdyby lustrzane meteoryty z ciemnej materii uderzyły w 80-kilogramową bryłę mięsa. Mówią, że podczas przemieszczania się przez ludzkie ciało deponują dużo energii, znacznie przewyższając depozycję energii z mionów promieniowania kosmicznego.

Będzie to miało tendencję do rozpraszania się w postaci wibracji, które przekształcają cząsteczki biologiczne. Możemy zatem spekulować, że lustrzany mikrometeoryt, wchodząc w interakcję z cząsteczkami DNA, może prowadzić do wielu jednoczesnych mutacji i powodować choroby, konkludują Chashchina i Silagadze.

W rzeczywistości idą dalej: może się okazać, że mikrometeoryty lustrzane są znacznie groźniejszymi czynnikami rakotwórczymi niż inne naturalne źródła promieniowania.

To interesujące, ponieważ złośliwe komórki rakowe zawierają znacznie więcej przypadkowych mutacji, niż może to spowodować zwykłe procesy mutacji. Biolodzy od dawna zastanawiają się, co może to zrobić, więc pomysł, że lustrzana ciemna materia może być winna, jest kuszący.

Ale na razie nie ma potrzeby przykrywania się folią aluminiową. Prawda jest taka, że ​​nikt nie wie, jaki rodzaj ciemnej materii wypełnia wszechświat. Rzeczywiście, istnieje wiele innych sposobów wyjaśnienia prędkości rotacji galaktyk, które w ogóle nie obejmują ciemnej materii. Więc może nawet nie istnieć. W takim przypadku wszystkie te kalkulacje i zmartwienia pójdą na marne.

Nr ref.: arxiv.org/abs/1509.05139 : Ciemna materia jako zagrożenie rakowe

ukryć