Astrofizikai ištyrė tolimų kvazarų spinduliuotės spektrus. Duomenys apie šviesos sugertį molekuliniu būdu
Tankūs dujų debesys visatoje sugeriadalis šviesos iš tolimų kvazarų, sukuriančios linijas emisijos spektruose. Šiuo atveju, priklausomai nuo medžiagos sudėties, šiuose debesyse sugeriamos tam tikro ilgio bangos. Analizuodami šių linijų plotį, mokslininkai gali išgauti informaciją apie debesų tankį, temperatūrą ir kitas charakteristikas.
Šviesa iš tolimo kvazaro praeina per regionustankios dujos (violetinė) tarpgalaktinėje terpėje. Dujos sugeria šviesą tam tikrais dažniais, todėl kvazaro (žalios) spektruose susidaro sugerties linijų „miškas“. Vaizdas: P. Gaikwad/Kavli Kosmologijos institutas, Kembridžas
Šviesos sugerties duomenys pagal Lyman-alfa linijąvandenilis sutampa su modeliavimu, paremtu klasikinėmis idėjomis apie molekulinių dujų sudėtį Visatoje. Tačiau yra išimtis: palyginti arti dujų debesys. Stebėjimai rodo, kad šie mažo raudonojo poslinkio debesys sukuria platesnes absorbcijos linijas, nei prognozuota.
Sugerties linijų išsiplėtimas yra susijęs su šildymudebesys Tyrėjai mano, kad taip yra dėl tamsių fotonų poveikio. Tai hipotetinės bemasės dalelės, kurios yra tamsiosios medžiagos fotonų ekvivalentas.
Šis tamsus fotonas gali pridėti nedidelį kiekį energijos į sistemą ir pašildyti dujas, [dėl to] linijos yra šiek tiek platesnės ir labiau suderinamos su duomenimis.
Andrea Caputo, CERN tyrėjas ir straipsnio bendraautorė
Tamsiųjų fotonų teorija rodo, kad dalelėsgali spontaniškai virsti normaliais fotonais. Tokios transformacijos tikimybė nedidelė, tačiau virsmai gali paspartėti, kai į jonizuotas dujas patenka tamsūs fotonai, tenkinantys rezonanso sąlygą.
Mokslininkų modeliavimas parodė, kad tamsūs fotonaikurių itin maža masė – apie 10-14 eV/c 2 (maždaug 10 19 kartų mažesnė už elektrono masę) galėtų rezonansiškai virsti fotonais Laimano alfa debesyse su nedideliu raudonuoju poslinkiu. Dėl šios konversijos vienas vandenilio atomas į dujas pateks nuo 5 iki 7 eV energijos. To pakanka pastebėjimams paaiškinti.
Mokslininkai atlieka papildomus eksperimentus, kurie patvirtins šią hipotezę ir atmes galimus alternatyvius paaiškinimus dėl stebimo dujų šildymo molekuliniuose debesyse.
Skaityti daugiau:
Senovinis amuletas perrašė paslaptingiausios Europos kalbos istoriją
Karvės buvo šeriamos kanapėmis ir tikrino, kas atsitiko su jų pienu
Sukūrė navigacijos sistemą, kuri yra tikslesnė nei GPS