연구 공동저자인 Carlos Frenk(전산연구소(Institute for Computational)의 기초 물리학 Ogden 교수)
우주에있는 대부분의 물질은 어둡습니다.예외적 인 상황에서 방출하는 감마선을 제외하고) 별, 행성 및 심지어 인간이 만들어지는 물질과는 본질적으로 완전히 다릅니다.
우주는 약 27 % 어둡습니다나머지는 대부분 똑같이 신비한 암흑 에너지로 구성됩니다. 행성과 별과 같은 일반적인 물질은 우주의 상대적으로 작은 5 %를 차지합니다.
투영 된 암흑 물질 밀도지도,시뮬레이션, 각 측면에서 24 억 광년 측정. 중첩 된 정사각형 (왼쪽 아래)은 태양계 크기의 500 배인 783 광년에 불과한 모델에서 가장 깊은 배율입니다. 삽입 된 사각형에서 명확하게 보이는 가장 작은 암흑 물질 후광은 지구와 비슷한 질량을 가지고 있습니다 (태양 질량 0.00003). 출처 : 하버드 대학교 천체 물리학 센터 Sonak Bose 박사.
가스가 형성 될 때 은하가 형성되고 성장했습니다.이 암흑 물질의 거대한 덩어리, 소위 암흑 물질 후광의 중심에서 냉각되고 응축됩니다. 천문학 자들은 은하의 특성과 은하 내부의 가스로부터 큰 암흑 물질 후광의 구조를 추론 할 수 있습니다.
가장 큰 후광에는 거대한 클러스터가 있습니다.우리 태양보다 1,000 조 배나 더 무거운 수백 개의 밝은 은하. 그러나 과학자들은 은하를 포함하기에 너무 작은 더 작은 암흑 물질 후광에 대한 직접적인 정보를 가지고 있지 않습니다. 그들은 거대한 슈퍼 컴퓨터에서 우주의 진화를 시뮬레이션해야만 연구 할 수 있습니다.
투영된 암흑물질 밀도 지도,각 면이 24억 광년을 측정하는 시뮬레이션으로 생성되었습니다. . 가운데 사각형(오른쪽 위)의 지름은 백만 광년이 조금 안 됩니다. 가장 작은 정사각형(왼쪽 아래) — 가장 깊은 배율입니다. 지름이 783광년에 불과하며 태양계 크기의 500배입니다. 중간 사각형(오른쪽 위)에서 가장 큰 암흑 물질 후광은 풍부한 은하단과 비슷한 질량을 가지고 있습니다(태양 질량의 백만조 배). 가장 작은 정사각형(오른쪽 아래)에서 명확하게 보이는 가장 작은 후광은 지구 질량과 비슷한 질량을 갖습니다(태양 질량의 0.000003). 출처: 하버드 대학교 천체물리학 센터의 Sonak Bose 박사.
새로운 연구의 핵심 인 암흑 물질에 대한 현재 대중 과학 이론에 따르면 가장 작은 것은 지구와 같은 질량을 가진 것으로 믿어집니다.
모델링은 다음을 사용하여 수행되었습니다.더럼에있는 고성능 컴퓨팅 시스템 DiRAC의 일부인 슈퍼 컴퓨터 우주론 기계 (STFC)와 중국 과학원의 컴퓨터.
이러한 미세한 세부 사항으로 가상 우주를 확대함으로써 연구자들은 질량이 지구에서 거대한 은하단에 이르기까지 다양한 암흑 물질 후광의 구조를 연구 할 수있었습니다.
우주의 다양한 질량의 암흑 물질의 후광에 대한 작가의 인상. 출처 : Yu Jingchuan, Beijing Planetarium
놀랍게도 그들은 모두의 후광이크기는 매우 유사한 내부 구조를 가지고 있으며 중앙이 매우 조밀하여 외부 영역에서 더 작은 덩어리가 궤도를 도는 것이 더 일반적입니다. 연구자들은 측정 척도가 없으면 암흑 물질 후광의 이미지를 거대한 은하와 태양의 일부인 질량을 가진 후광과 구별하는 것이 거의 불가능하다고 말했다.
우리는 작은 암흑 물질 후광을 기대합니다엄청나게 풍부할 것이고, 그들은 우주의 모든 암흑 물질의 상당 부분을 포함할 것입니다. 그러나 별과 은하들은 태양보다 백만 배 이상 더 큰 후광에서만 성장하기 때문에 우주 역사 전반에 걸쳐 대부분 어두운 상태로 유지될 것입니다.
독일 막스 플랑크 천체 물리학 연구소의 사이먼 화이트 교수
과학자들은“암흑 물질이 무엇인지, 그리고 그것이 우주의 진화에서 어떤 역할을하는지에 대해 더 많이 배우려고 노력하면서 우리의 연구는이 작은 후광에 빛을 비 춥니 다.
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