Οι αστροφυσικοί έχουν μελετήσει τα φάσματα της ακτινοβολίας από μακρινά κβάζαρ. Στοιχεία για την απορρόφηση του φωτός από μοριακή
Τα πυκνά νέφη αερίου στο σύμπαν απορροφούνμέρος του φωτός από μακρινά κβάζαρ, δημιουργώντας γραμμές στα φάσματα εκπομπής. Σε αυτή την περίπτωση, ανάλογα με τη σύσταση της ύλης, κύματα με ορισμένο μήκος απορροφώνται σε αυτά τα σύννεφα. Αναλύοντας το πλάτος αυτών των γραμμών, οι ερευνητές μπορούν να εξαγάγουν πληροφορίες σχετικά με την πυκνότητα, τη θερμοκρασία και άλλα χαρακτηριστικά των νεφών.
Το φως από ένα μακρινό κβάζαρ περνά μέσα από περιοχέςπυκνό αέριο (μωβ) στο διαγαλαξιακό μέσο. Το αέριο απορροφά φως σε συγκεκριμένες συχνότητες, με αποτέλεσμα ένα «δάσος» γραμμών απορρόφησης στα φάσματα του κβάζαρ (πράσινο). Εικόνα: P. Gaikwad/Kavli Institute for Cosmology, Cambridge
Δεδομένα απορρόφησης φωτός από τη γραμμή Lyman-alphaγια το υδρογόνο συμπίπτουν με τη μοντελοποίηση που βασίζεται σε κλασικές ιδέες για τη σύνθεση του μοριακού αερίου στο Σύμπαν. Υπάρχει όμως μια εξαίρεση: για σχετικά κοντινά νέφη αερίου. Οι παρατηρήσεις δείχνουν ότι αυτά τα σύννεφα χαμηλής μετατόπισης ερυθρών παράγουν ευρύτερες γραμμές απορρόφησης από τις προβλεπόμενες.
Η επέκταση των γραμμών απορρόφησης συνδέεται με τη θέρμανσησύννεφα Οι ερευνητές πιστεύουν ότι αυτό οφείλεται στην έκθεση σε σκοτεινά φωτόνια. Πρόκειται για υποθετικά σωματίδια χωρίς μάζα που είναι ισοδύναμα των φωτονίων για τη σκοτεινή ύλη.
Αυτό το σκοτεινό φωτόνιο μπορεί να προσθέσει μια μικρή ποσότητα ενέργειας στο σύστημα και να θερμάνει το αέριο, [πράγμα που κάνει] τις γραμμές λίγο ευρύτερες και πιο συνεπείς με τα δεδομένα.
Andrea Caputo, ερευνητής του CERN και συν-συγγραφέας της εργασίας
Η θεωρία του σκοτεινού φωτονίου προτείνει ότι τα σωματίδιαμπορεί αυθόρμητα να μετατραπεί σε κανονικά φωτόνια. Η πιθανότητα ενός τέτοιου μετασχηματισμού είναι μικρή, αλλά οι μετασχηματισμοί μπορούν να επιταχυνθούν όταν τα σκοτεινά φωτόνια εισέρχονται σε ένα ιονισμένο αέριο που ικανοποιεί τη συνθήκη συντονισμού.
Οι προσομοιώσεις των επιστημόνων έχουν δείξει ότι τα σκοτεινά φωτόνιαμε μια εξαιρετικά μικρή μάζα περίπου 10-14 eV/c 2 (περίπου 10 19 φορές μικρότερη από τη μάζα ενός ηλεκτρονίου) θα μπορούσε να μετατραπεί συντονισμένα σε φωτόνια στα νέφη άλφα Lyman με μια μικρή μετατόπιση προς το κόκκινο. Αυτή η μετατροπή θα εισάγει 5 έως 7 eV ενέργειας ανά άτομο υδρογόνου στο αέριο. Αυτό είναι αρκετό για να εξηγήσει τις παρατηρήσεις.
Οι επιστήμονες εργάζονται σε πρόσθετα πειράματα που θα επιβεβαιώσουν αυτή την υπόθεση και θα απορρίψουν πιθανές εναλλακτικές εξηγήσεις για την παρατηρούμενη θέρμανση αερίου στα μοριακά νέφη.
Διαβάστε περισσότερα:
Ένα αρχαίο φυλαχτό ξανάγραψε την ιστορία της πιο μυστηριώδους γλώσσας της Ευρώπης
Οι αγελάδες τρέφονταν με κάνναβη και έλεγξαν τι συνέβη στο γάλα τους
Δημιούργησε ένα σύστημα πλοήγησης που είναι πιο ακριβές από το GPS