Astrofizikçiler uzak kuasarlardan gelen radyasyon spektrumlarını incelediler. Işığın moleküler tarafından emilmesine ilişkin veriler
Evrendeki yoğun gaz bulutları soğururuzak kuasarlardan gelen ışığın bir kısmı, emisyon spektrumunda çizgiler oluşturur. Bu durumda, maddenin bileşimine bağlı olarak, bu bulutlarda belirli bir uzunluktaki dalgalar emilir. Araştırmacılar, bu çizgilerin genişliğini analiz ederek bulutların yoğunluğu, sıcaklığı ve diğer özellikleri hakkında bilgi edinebilirler.
Uzak bir kuasardan gelen ışık bölgelerden geçergalaksiler arası ortamda yoğun gaz (mor). Gaz, belirli frekanslarda ışığı emerek, kuasarın (yeşil) tayfında soğurma çizgilerinden oluşan bir "orman" oluşturur. Resim: P. Gaikwad/Kavli Kozmoloji Enstitüsü, Cambridge
Lyman-alpha hattına göre ışık soğurma verilerihidrojen için, Evrendeki moleküler gazın bileşimi hakkındaki klasik fikirlere dayalı modelleme ile örtüşür. Ancak bir istisna vardır: nispeten yakın gaz bulutları için. Gözlemler, bu düşük kırmızıya kayma bulutlarının tahmin edilenden daha geniş soğurma çizgileri ürettiğini gösteriyor.
Emilim hatlarının genişlemesi ısıtmayla ilişkilidirbulutlar Araştırmacılar bunun karanlık fotonlara maruz kalmaktan kaynaklandığına inanıyor. Bunlar, karanlık madde için fotonlara eşdeğer olan varsayımsal kütlesiz parçacıklardır.
Bu karanlık foton, sisteme az miktarda enerji ekleyebilir ve gazı ısıtabilir, bu da çizgileri biraz daha geniş ve verilerle daha tutarlı hale getirir.
Andrea Caputo, CERN araştırmacısı ve makalenin ortak yazarı
Karanlık foton teorisi, parçacıklarınkendiliğinden normal fotonlara dönüşebilir. Böyle bir dönüşümün olasılığı küçüktür, ancak karanlık fotonlar rezonans koşulunu sağlayan iyonize bir gaza girdiğinde dönüşümler hızlandırılabilir.
Bilim adamlarının simülasyonları, karanlık fotonlarınyaklaşık 10-14 eV/c2 (bir elektronun kütlesinden yaklaşık 10 19 kat daha az) gibi son derece küçük bir kütle ile Lyman-alfa bulutlarında küçük bir kırmızıya kayma ile rezonans yoluyla fotonlara dönüştürülebilir. Bu dönüşüm, gaza hidrojen atomu başına 5 ila 7 eV enerji katacaktır. Bu gözlemleri açıklamak için yeterlidir.
Bilim adamları, bu hipotezi doğrulayacak ve moleküler bulutlarda gözlemlenen gaz ısınması için olası alternatif açıklamaları reddedecek ek deneyler üzerinde çalışıyorlar.
Daha fazla oku:
Eski bir muska, Avrupa'nın en gizemli dilinin tarihini yeniden yazdı
İnekler kenevirle beslendi ve sütlerine ne olduğu kontrol edildi
GPS'ten daha doğru bir navigasyon sistemi yarattı