暗黒物質は、私たちの宇宙を加熱した超軽量の暗黒光子で構成されている可能性があります。これに
新しい仮説の特徴は何ですか？
新しい仮説の特徴は、ハッブル宇宙望遠鏡に搭載された宇宙起源分光器 (COS) による観測と完全に一致します。彼は、宇宙を満たす銀河間のフィラメントの複雑でまばらな網である「宇宙網」を研究しています。
スペクトログラフはどのようなデータを収集しましたか?
COS が収集したデータによると、宇宙銀河間フィラメントは、標準構造形成モデルの流体力学的シミュレーションによって予測されたよりも高温です。
スーパーコンピューターでのシミュレーションの結果として得られた、宇宙の網の 2 次元投影。
クレジット: Ewald Puchwein 博士と Sherwood-Relics コラボレーション
ダークフォトンは理論的に低周波光子と熱宇宙構造に変換されると、それらは新しい実験情報を補完する、と研究の著者は説明しています。テルアビブ、ノッティンガム、ニューヨーク大学の研究者と協力して、SISSAのスタッフによって実施されました。
ダークフォトンとは？
ダークフォトンは新しい仮説です素粒子。それらは、通常の物質と暗黒物質の間の「仲介者」である、新しい基本的な相互作用のキャリアと考えられています。仮説によると、それらはこれらの粒子のおかげで正確に相互作用します。
同様に、光子は力のキャリアです。電磁気。ただし、それらとは異なり、暗黒光子は質量を持つことができます。特に、質量が電子の質量よりわずか 20 桁小さい超軽量暗光子は、暗黒物質の役割の有力な候補です。
光子の動きに関するアーティストのアイデア。クレジット: Robert Couse-Baker
新しいもの標準モデルの理論的拡張の枠組みの中で発生し、電磁相互作用のように振る舞う自然の力。多くの場合、そのようなモデルでは、不安定な、またはゼロでない質量の暗光子が存在します。電子陽電子対などの他の粒子に急速に崩壊します。さらに、暗黒光子は、仮説によれば、電子やミューオンなどの既知の粒子と直接相互作用することができます。ただし、これらの粒子が上記の新しい相互作用に関連する電荷を運ぶ場合に限ります。
ダークフォトンはコズミックウェブとどのように関連していますか?
また、暗い光子と通常の光子が異なる種類のニュートリノのように混ざります。これにより、それらを低周波光子に変換できます。それらは、今度は宇宙網を加熱します。ただし、星形成や銀河風などの天体物理学的プロセスに基づく他の加熱メカニズムとは異なり、このプロセスは密度の低い空間領域でもより拡散し、効率的です。
欠けている要素
通常、天体物理学者は宇宙の糸を使用しました。暗黒物質の小規模な特性を調査するために。しかし、新しい研究では、科学者たちは初めて、低赤方偏移の銀河間物質からのデータを熱量計として使用しました。目標は、天文学者がこれまでに観察したすべての加熱プロセスが、COS で得られたデータを再現するのに十分であるかどうかをテストすることです。
知られている中で最も大規模な銀河団の 1 つである RX J1347.5–1145 で、アルマ望遠鏡の観測では、その中心が暗い「穴」の中に見えています。出典: アルマ望遠鏡、CC BY 4.0、ウィキメディア コモンズ経由
アインシュタインの相対性理論では次のように述べられています。大きな天体 (地球など) の近くにある時計は、宇宙など、遠くにある時計よりも遅くなります。重力赤方偏移として知られるこの現象は、研究者によって以前に確認されています。
最終的に、彼らはそうではないことを発見しました。いくつかの要素が欠けているのです。したがって、科学者たちは、すべてがダークフォトンにあると示唆しています。
次は何ですか？
新しい研究で、物理学者は決定した標準モデルの光子とダーク光子の質量と混合。観測とシミュレーションの矛盾をなくす必要があります。将来的には、この実験は暗黒光子が暗黒物質を構成する可能性を探るためのさらなる理論的および観測的研究につながります。
続きを読む：
永久凍土地帯の科学者: スマートな服とがんワクチンを開発する方法
科学者は時間を「だまし」、光子を過去に送った：このブレークスルーが物理学をどのように変えるか
偽物であることが判明した10の科学的事実.カード