Tamna tvar se možda sastoji od ultra-svjetlih tamnih fotona koji su zagrijali naš svemir. ovome
Koja je posebnost nove hipoteze?
Osobitost nove hipoteze je u tome što onasavršeno se slaže s opažanjima spektrografa kozmičkog porijekla (COS) na svemirskom teleskopu Hubble. On proučava "kozmičku mrežu", složenu i rijetku mrežu vlakana između galaksija koja ispunjava svemir.
Koje je podatke prikupio spektrograf?
Kozmička intergalaktička vlakna toplija su nego što je predviđeno hidrodinamičkim simulacijama Standardnog modela formiranja strukture, prema podacima koje je prikupio COS.
Dvodimenzionalna projekcija kozmičke mreže, dobivena kao rezultat simulacije na superračunalu.
Zasluge: Dr. Ewald Puchwein i Sherwood-Relics Collaboration
Budući da tamni fotoni teoretski mogupretvaraju u niskofrekventne fotone i zagrijavaju kozmičke strukture, nadopunjuju nove eksperimentalne informacije, objašnjavaju autori studije. Proveli su ga djelatnici SISSA-e u suradnji s istraživačima sa sveučilišta Tel Aviv, Nottingham i New York.
Što su tamni fotoni?
Tamni fotoni su nova hipotezaelementarne čestice. Smatraju se nositeljima nove temeljne interakcije, "posrednikom" između obične i tamne tvari. Prema hipotezi, oni međusobno djeluju upravo zahvaljujući tim česticama.
Slično tome, fotoni su nositelji sile zaelektromagnetizam. Međutim, za razliku od njih, tamni fotoni mogu imati masu. Konkretno, ultralaki tamni foton - s masom samo dvadesetak redova veličine manjom od mase elektrona - dobar je kandidat za ulogu tamne tvari.
Umjetnikova ideja o kretanju fotona. Zasluge: Robert Couse-Baker
Nešto novoprirodna sila koja nastaje unutar okvira teorijskog proširenja standardnog modela i ponaša se poput elektromagnetske interakcije. Često u takvim modelima postoji nestabilan ili tamni foton mase različite od nule. Brzo se raspada u druge čestice, kao što su parovi elektron-pozitron. Osim toga, tamni foton, prema hipotezi, može izravno komunicirati s poznatim česticama, poput elektrona ili miona. Ali samo ako te čestice nose naboj povezan s gornjom novom interakcijom.
Kako su tamni fotoni povezani s kozmičkom mrežom?
Također se očekuje da tamni i obični fotonimiješat će se poput različitih vrsta neutrina. To će omogućiti njihovo pretvaranje u fotone niske frekvencije. Oni će zauzvrat zagrijati kozmičku mrežu. Međutim, za razliku od drugih mehanizama zagrijavanja temeljenih na astrofizičkim procesima, kao što su stvaranje zvijezda i galaktički vjetrovi, ovaj proces je difuzniji i učinkovitiji čak iu područjima svemira niske gustoće.
element koji nedostaje
Obično su astrofizičari koristili kozmičke niti,za istraživanje malih svojstava tamne tvari. Međutim, u novoj studiji znanstvenici su po prvi put koristili podatke iz međugalaktičkog medija s niskim crvenim pomakom kao kalorimetar. Cilj je ispitati jesu li svi procesi zagrijavanja koje su astronomi prethodno promatrali dovoljni za reprodukciju podataka dobivenih na COS-u.
jedan od najmasivnijih poznatih klastera galaksija, RX J1347.5–1145, čije je središte vidljivo ovdje u tamnoj "rupi" u ALMA promatranjima. Izvor: ALMA, CC BY 4.0, putem Wikimedia Commons
To tvrdi Einsteinova teorija relativnostiSat koji se nalazi bliže velikom tijelu (kao što je Zemlja) radit će sporije od sata koji se nalazi dalje, na primjer u svemiru. Ovaj fenomen, poznat kao gravitacijski crveni pomak, ranije su potvrdili istraživači.
Na kraju su otkrili da to nije tako: postoji neki element koji nedostaje. Stoga su znanstvenici sugerirali da je cijela stvar u tamnim fotonima.
Što je sljedeće?
U novom istraživanju fizičari su utvrdilimasa i miješanje tamnog fotona s fotonom Standardnog modela. Potrebno je eliminirati nedosljednosti između promatranja i simulacija. U budućnosti će ovaj eksperiment dovesti do daljnjih teorijskih i promatračkih studija kako bi se istražila mogućnost da tamni foton može činiti tamnu tvar.
Čitaj više:
Znanstvenici iz zone permafrosta: kako razvijaju pametnu odjeću i cjepivo protiv raka
Znanstvenici “prevarili” vrijeme i poslali foton u prošlost: kako će ovo otkriće promijeniti fiziku
10 znanstvenih činjenica za koje se pokazalo da su lažne. Kartice