A sötét anyag ultrakönnyű sötét fotonokból állhat, amelyek felmelegítették univerzumunkat.Egy ilyen
Mi az új hipotézis sajátossága?
Az új hipotézis sajátossága, hogy aztökéletesen megegyezik a Hubble Űrteleszkóp fedélzetén található Cosmic Origin Spectrograph (COS) megfigyeléseivel. Tanulmányozza a "kozmikus hálót", a galaxisok közötti összetett és ritka fonalhálót, amely kitölti a kozmoszt.
Milyen adatokat gyűjtött a spektrográf?
A COS által gyűjtött adatok szerint a kozmikus intergalaktikus filamentumok forróbbak, mint azt a Standard Structure Formation Model hidrodinamikai szimulációi jósolták.
A kozmikus háló kétdimenziós vetülete, szuperszámítógépen végzett szimuláció eredményeként.
Köszönetnyilvánítás: Dr. Ewald Puchwein és a Sherwood-Relics Együttműködés
Mert a sötét fotonok elméletileg képesekAlacsony frekvenciájú fotonokká és hőkozmikus struktúrákká alakíthatók, új kísérleti információkat egészítenek ki – magyarázzák a tanulmány szerzői. A SISSA munkatársai a Tel Aviv-i, Nottinghami és New York-i egyetemek kutatóival együttműködve végezték.
Mik azok a sötét fotonok?
A sötét fotonok új hipotetikusakelemi részecskék. Egy új alapvető kölcsönhatás hordozóinak tekintik őket, a hétköznapi és a sötét anyag közötti "közvetítőnek". A hipotézis szerint pontosan ezeknek a részecskéknek köszönhetően lépnek kölcsönhatásba.
Hasonlóképpen, a fotonok az erő hordozóielektromágnesesség. Velük ellentétben azonban a sötét fotonoknak tömegük lehet. Különösen az ultrakönnyű sötét foton – amelynek tömege mindössze húsz nagyságrenddel kisebb, mint egy elektron tömege – jó jelölt a sötét anyag szerepére.
Egy művész elképzelése a fotonok mozgásáról. Köszönetnyilvánítás: Robert Couse-Baker
Valami újegy természeti erő, amely a Standard Modell elméleti kiterjesztésének keretein belül keletkezik, és elektromágneses kölcsönhatásként viselkedik. Az ilyen modellekben gyakran instabil vagy nullától eltérő tömegű sötét foton található. Gyorsan lebomlik más részecskékre, például elektron-pozitron párokra. Ezenkívül a sötét foton a hipotézis szerint képes közvetlen kölcsönhatásba lépni ismert részecskékkel, például elektronokkal vagy müonokkal. De csak akkor, ha ezek a részecskék a fenti új kölcsönhatáshoz kapcsolódó töltést hordoznak.
Hogyan kapcsolódnak a sötét fotonok a kozmikus hálóhoz?
Az is várható, hogy sötét és közönséges fotonokkeveredni fognak, mint a különböző típusú neutrínók. Ez lehetővé teszi, hogy alacsony frekvenciájú fotonokká alakítsák át őket. Ők viszont felmelegítik a kozmikus hálót. Ellentétben azonban más asztrofizikai folyamatokon alapuló fűtési mechanizmusokkal, mint például a csillagkeletkezés és a galaktikus szelek, ez a folyamat diffúzabb és hatékonyabb még az űr alacsony sűrűségű régióiban is.
hiányzó elem
Az asztrofizikusok általában kozmikus szálakat használtak,a sötét anyag kis léptékű tulajdonságainak feltárására. Az új tanulmányban azonban a tudósok először használták az alacsony vöröseltolódású intergalaktikus közegből származó adatokat kaloriméterként. A cél annak tesztelése, hogy a csillagászok által korábban megfigyelt összes fűtési folyamat elegendő-e a COS-en kapott adatok reprodukálásához.
az egyik legnagyobb tömegű ismert galaxishalmaz, az RX J1347.5–1145, amelynek középpontja itt látható egy sötét "lyukban" az ALMA megfigyelései során. Forrás: ALMA, CC BY 4.0, Wikimedia Commons
Einstein relativitáselmélete azt állítjaEgy nagy testhez (például a Földhöz) közelebb elhelyezett óra lassabban fog működni, mint egy távolabb, például az űrben elhelyezett óra. Ezt a gravitációs vöröseltolódásként ismert jelenséget korábban kutatók is megerősítették.
Végül rájöttek, hogy ez nem így van: hiányzik valami elem. Ezért a tudósok azt sugallták, hogy az egész sötét fotonokban van.
Mi a következő?
Egy új tanulmányban a fizikusok megállapítottákegy sötét foton tömege és keverése a Standard Modell fotonjával. Meg kell szüntetni a megfigyelések és a szimulációk közötti ellentmondásokat. A jövőben ez a kísérlet további elméleti és megfigyelési tanulmányokhoz vezet annak feltárására, hogy egy sötét foton sötét anyagot képezhet.
Olvass tovább:
Tudósok a permafrost zónából: hogyan fejlesztenek ki okos ruhákat és rákvakcinát
A tudósok „becsapták” az időt, és egy fotont küldtek a múltba: hogyan változtatja meg ez az áttörés a fizikát
10 tudományos tény, amelyekről kiderült, hogy hamisak. Kártyák