Si la materia oscura no puede interactuar electromagnéticamente, ¿cómo puede aniquilarse en fotones?

He leido esta pregunta:

Según tengo entendido, la materia oscura teóricamente solo interactúa con la fuerza gravitatoria y no interactúa con las otras tres fuerzas fundamentales: la fuerza nuclear débil, la fuerza nuclear fuerte y el electromagnetismo.

Si la materia oscura solo interactúa con la gravedad, ¿por qué no se agrupa toda en un solo punto?

Hay algunas preguntas en este sitio sobre la aniquilación de la materia oscura y la anti-materia oscura, y todas ellas dan por sentado que la materia oscura se aniquila en fotones.

¿Existe la posibilidad de anti-materia oscura?

¿Flujo de rayos gamma de materia oscura de los canales de aniquilación hadrónica?

¿Qué tan convincente es la evidencia de la aniquilación de la materia oscura a 130 GeV en el centro galáctico de los datos del Satélite Fermi?

Ahora, según tengo entendido, la materia ordinaria y la antimateria pueden aniquilarse en fotones porque la materia ordinaria interactúa electromagnéticamente.

Pero la materia oscura no interactúa electromagnéticamente, por lo tanto, la materia oscura no puede aniquilarse en fotones, la energía de la materia oscura no puede transformarse en la energía del campo EM.

Pregunta:

  1. Si la materia oscura no puede interactuar electromagnéticamente, ¿cómo puede aniquilarse en fotones?
A menudo, en estas situaciones, la materia oscura se aniquila en algunas partículas del modelo estándar además de los fotones, y esas partículas luego se descomponen en fotones. Además, debe tener en cuenta que es completamente posible que la materia oscura interactúe directamente con los fotones débilmente. Cuando la gente dice que no puede interactuar con los fotones, solo quiere decir que sabemos que tiene que interactuar con ellos con mucha menos fuerza que la materia ordinaria.
1. Considere, por el contrario, la siguiente pregunta: si los neutrones no pueden interactuar electromagnéticamente, ¿cómo pueden un neutrón y un antineutrón aniquilarse en fotones? 2. Dado que no sabemos qué es realmente la materia oscura , no está claro qué constituye una respuesta a esta pregunta: ¿Algún modelo de materia oscura que incluya la aniquilación en fotones? ¿Una explicación de qué modelo específico de materia oscura está hablando cada una de las preguntas que vincula (¡podrían ser al menos tres modelos diferentes!)? ¿Una explicación de que esta pregunta está mal definida porque no sabemos qué es la materia oscura?
@ACuriousMind tiene razón, y tal vez yo esté equivocado, pero cuando estas preguntas hablan de materia oscura, asumen partículas elementales para la materia oscura. Los neutrones están formados por partículas cargadas EM, y creo que cuando un neutrón y un antineutrón se aniquilan, en realidad se aniquilan quarks y antiquarks, que tienen carga EM.
@knzhou gracias, esa podría ser una respuesta.

Respuestas (2)

Esto se ha abordado en Aniquilación de neutrinos y bosones , ya que los neutrinos son un tipo de materia oscura (simplemente no son la materia oscura que necesitamos para explicar la masa adicional del universo).

Tiene toda la razón en que un neutrino y un antineutrino no pueden aniquilarse directamente en fotones, pero pueden hacerlo a través de un bosón Z. No sabemos qué son las partículas de materia oscura, pero esperamos que se aniquilen mediante un mecanismo similar que involucre una partícula intermedia.

Dado que no sabemos cuáles son los cuantos de materia oscura, tampoco sabemos si la materia oscura puede aniquilarse en fotones. Es perfectamente posible que la materia oscura no pueda aniquilarse en fotones. Pero, y como señala @JohnRennie en su respuesta, es concebible que la materia oscura pueda aniquilarse en fotones. Esto podría ser a través de alguna partícula intermedia similar al bosón Z como dice. Los WIMP, en particular, son uno de los candidatos populares a la materia oscura, y para los WIMP y otras partículas térmicas reliquias, también se esperaría genéricamente la aniquilación en fotones. O, tomando el caso de los axiones como materia oscura, por ejemplo, esto puede suceder directamente mediante el acoplamiento de los axiones a los fotones. Entonces, si alguien pretende que la materia oscura se aniquila en fotones es un hecho, entonces

Si la materia oscura no puede interactuar electromagnéticamente, ¿cómo puede aniquilarse en fotones?
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