Materia întunecată poate consta din fotoni întunecați ultra-lumini care ne-au încălzit Universul. La acest
Care este particularitatea noii ipoteze?
Particularitatea noii ipoteze este că aceastaeste de acord perfect cu observațiile făcute de spectrograful de origine cosmică (COS) la bordul telescopului spațial Hubble. El studiază „pânza cosmică”, rețeaua complexă și rară de filamente dintre galaxii care umple cosmosul.
Ce date a colectat spectrograful?
Filamentele cosmice intergalactice sunt mai fierbinți decât au prezis simulările hidrodinamice ale modelului de formare a structurii standard, conform datelor colectate de COS.
O proiecție bidimensională a rețelei cosmice, obținută ca rezultat al simulării pe un supercomputer.
Credit: Dr. Ewald Puchwein și colaborarea Sherwood-Relics
Pentru că fotonii întunecați pot teoreticfi convertite în fotoni de joasă frecvență și în structuri cosmice de căldură, ele completează noi informații experimentale, explică autorii studiului. Acesta a fost condus de personalul SISSA în colaborare cu cercetători de la universitățile din Tel Aviv, Nottingham și New York.
Ce sunt fotonii întunecați?
Fotonii întunecați sunt ipotetici noiparticule elementare. Sunt considerați purtători ai unei noi interacțiuni fundamentale, un „mediator” între materia obișnuită și cea întunecată. Conform ipotezei, ele interacționează tocmai datorită acestor particule.
În mod similar, fotonii sunt purtătorii de forță pentruelectromagnetism. Cu toate acestea, spre deosebire de ei, fotonii întunecați pot avea masă. În special, fotonul întunecat ultraluminos - cu o masă cu doar douăzeci de ordine de mărime mai mică decât masa unui electron - este un bun candidat pentru rolul materiei întunecate.
Ideea unui artist despre mișcarea fotonilor. Credit: Robert Couse-Baker
Ceva nouo forță a naturii care ia naștere în cadrul unei extensii teoretice a modelului standard și se comportă ca o interacțiune electromagnetică. Adesea, în astfel de modele există un foton întunecat instabil sau cu masă diferită de zero. Se descompune rapid în alte particule, cum ar fi perechile electron-pozitron. În plus, fotonul întunecat, conform ipotezei, este capabil să interacționeze direct cu particule cunoscute, cum ar fi electronii sau muonii. Dar numai dacă aceste particule poartă o sarcină asociată cu noua interacțiune de mai sus.
Cum sunt legați fotonii întunecați de rețeaua cosmică?
De asemenea, este de așteptat ca fotonii întunecați și obișnuițise vor amesteca ca diferite tipuri de neutrini. Acest lucru le va permite să fie convertite în fotoni de joasă frecvență. Ei, la rândul lor, vor încălzi rețeaua cosmică. Totuși, spre deosebire de alte mecanisme de încălzire bazate pe procese astrofizice, precum formarea stelelor și vânturile galactice, acest proces este mai difuz și mai eficient chiar și în regiunile spațiului cu densitate scăzută.
element lipsă
De obicei, astrofizicienii foloseau fire cosmice,pentru a explora proprietățile la scară mică ale materiei întunecate. Cu toate acestea, în noul studiu, oamenii de știință au folosit pentru prima dată date din mediul intergalactic cu deplasare spre roșu scăzută ca calorimetru. Scopul este de a testa dacă toate procesele de încălzire pe care astronomii le-au observat anterior sunt suficiente pentru a reproduce datele obținute la COS.
unul dintre cele mai masive grupuri de galaxii cunoscute, RX J1347.5–1145, al cărui centru este vizibil aici într-o „gaură” întunecată în observațiile ALMA. Sursa: ALMA, CC BY 4.0, prin Wikimedia Commons
Teoria relativității a lui Einstein afirmă căUn ceas situat mai aproape de un corp mare (cum ar fi Pământul) va funcționa mai lent decât un ceas situat mai departe, cum ar fi în spațiu. Acest fenomen, cunoscut sub numele de deplasare gravitațională spre roșu, a fost confirmat anterior de cercetători.
În cele din urmă, au descoperit că nu este cazul: lipsește un element. Prin urmare, oamenii de știință au sugerat că totul este în fotoni întunecați.
Ce urmează?
Într-un nou studiu, fizicienii au stabilitmasa și amestecarea unui foton întunecat cu un foton al modelului standard. Este necesar să se elimine inconsecvențele dintre observații și simulări. În viitor, acest experiment va duce la noi studii teoretice și observaționale pentru a explora posibilitatea ca un foton întunecat să constituie materie întunecată.
Citeste mai mult:
Oamenii de știință din zona de permafrost: cum dezvoltă haine inteligente și un vaccin împotriva cancerului
Oamenii de știință „au înșelat” timpul și au trimis un foton în trecut: cum va schimba această descoperire fizica
10 fapte științifice care s-au dovedit a fi falsuri. Carduri