Темная материя действительно имеет гравитационную массу, как мы знаем из ее открытия. Имеет ли он инерционную массу?
Ответ зависит от сущности темной материи.
В наиболее распространенном сценарии темная материя состоит из «слабо взаимодействующих массивных частиц» («WIMP»). Прилагательное «слабый» на самом деле означает, что частицы взаимодействуют посредством слабого ядерного взаимодействия. Это в значительной степени гарантирует, что они взаимодействуют и с бозоном Хиггса: вимпы несут гиперзаряд или слабый ядерный заряд (это то, что гарантирует «WI» в «WIMP»).
Согласно современной теории, наиболее вероятным вимпом является LSP, самый легкий суперпартнер в суперсимметричной теории. LSP может быть гравитино, и в этом случае его взаимодействия с бозонами Хиггса почти не существуют - гравитация - единственное релевантное взаимодействие; или они могут быть «нейтралино» (хиггсино, фотино или зино — или, в другом базисе, хиггсино, нейтральное вино или бино), и это взаимодействует с бозоном Хиггса так же сильно, как и известные суперпартнеры нейтралино, а именно Z-бозон или сам бозон Хиггса.
Итак, если темная материя состоит из нейтралино, то она взаимодействует с бозоном Хиггса. Однако поле Хиггса не является основной причиной массивности этих частиц («М» в «WIMP»). Наоборот, основной причиной является механизм нарушения суперсимметрии, нечто независимое от механизма Хиггса, который также можно назвать механизмом электрослабого нарушения симметрии. Именно из-за нарушения SUSY, а не из-за нарушения электрослабой симметрии, LSP является массивным. Например, нарушение SUSY необходимо, чтобы сделать фотино (или бино/вино/нейтралино, которое содержит его часть) массивным, хотя фотон, его известный суперпартнер, не имеет массы.
Если темная материя состоит из аксионов, ее взаимодействие с полем Хиггса практически отсутствует. Если темная материя состоит из МАЧО или если она вообще не существует, нет смысла описывать ее взаимодействия на уровне физики элементарных частиц, поскольку она является составным объектом или потому, что ее не существует. Например, если бы темная материя состояла из черных дыр, они взаимодействовали бы так же, как и другие черные дыры — только гравитационно.
Гравитационная масса такая же, как инертная масса. Если есть темная материя, она должна быть холодной. Безмассовые частицы могут давать только «теплое» излучение. Поэтому он должен быть массовым.
Земля это ложка