A sötét anyag természete egy új elmélet az Evenimentul Zilei összetételéről
Szerző: Cătălina Oana Curceanu/Megjelenés dátuma: 2020-09-13 10:09
Vannak olyan galaxisok az Univerzumban, amelyek úgy tűnik, hogy sokkal kevésbé vannak sötét anyagok, mint mások. A sötét anyag ezen "eltűnése" ezekben a galaxisokban segített a kutatóknak többet megtudni a sötét anyagot alkotó részecskék lehetséges természetéről.
Amennyire tudjuk, az Univerzum többnyire sötét anyagból és energiából áll. A sötét anyag körülbelül 5-6-szor több, mint az univerzumban a "normális" anyag. Sötétnek hívják, mert nem bocsát ki és nem nyel el fényt, azaz fotonokat.
Másrészről úgy tűnik, hogy ez a sötét anyag nem lép kölcsönhatásba a normális anyaggal más ismert kölcsönhatások - például atomerő - révén. Ez azonban továbbra is a normál és a sötét anyaghoz tartozó erő marad: gravitációs. Ez az az erő, amely lehetővé tette a kutatók számára, hogy felfedezzék a sötét anyagot - vonzza a normális anyagot, és meghatározza, hogyan mozog az univerzumban és a galaxisokban.
Úgy tűnik, hogy a galaxisokat gyakran egy sötét anyag felhő borítja, egy glória, amely messze túlmutat a látható anyagon, amely csak egy kis része lenne a galaxis anyagának.
De úgy tűnik, vannak olyan galaxisok, amelyekben nagyon alacsony a sötét anyag tartalma. Ez olyan párosított galaxisok esete, amelyek körülbelül 65 millió fényévnyire találhatóak tőlünk: NGC 1052-DF2 és DF4. Körülbelül 300-szor kevesebb sötét anyaguk van, mint a "normál" galaxisoknak. A kutatók feltételezték, hogy ez annak köszönhető, hogy a két galaxis közelében egy hatalmas galaxis, az NGC 1052 található - amely árapályhatások révén "kiragadta volna" a sötét anyagot.
Ha ez valóban így van, akkor ez segíthet jobban megérteni a sötét anyag szerkezetét. Gyanítható, hogy részecskékből áll, amelyek nem tartoznak az általunk ismert kategóriába, és besoroltuk őket az elemi részecskefizika standard modelljébe. A sötét anyag eltűnése a két galaxisból az alapja annak a tanulmánynak, amelyet a Kaliforniai Egyetem Hai-Bo Yu vezetésével készítettek a Physical Review Letters című folyóiratban, és amelyben számítógépes szimulációk tárják fel a sötét anyag "titkait".
Feltételezzük, hogy a sötét anyag kétféle részecskéből állhat: az úgynevezett Hideg Sötét Anyagból (CDM), amely részecskékből áll, amelyek csak gravitáció révén lépnek kölcsönhatásba egymással. Egy másik kategória a SIDM részecskék kategóriája, olyan részecskék, amelyek még ismeretlen erők (sötét erők) révén lépnek kölcsönhatásba egymással. A két részecske osztályának tanulmányozása különböző következtetésekre vezet a galaxisokban való eloszlásukról, különösen azok belsejében - a központi részre. A SIDM részecskék erősen kölcsönhatásba lépnek egymással - a glóriák közepén.
Árapályhatások mindkét típusú sötét anyagban előfordulhatnak: CDM és SIDM részecskékben egyaránt. A CDM-részecskék esetében azonban a sötét anyag szerkezete erős, és az árapályhatások viszonylag kicsiek, ami azt jelenti, hogy a galaxisok nem veszítenek nagy mennyiségű sötét anyagot, ha CDM-ből áll.
A SIDM részecskékből álló sötét anyag esetében azonban a részecskék közötti kölcsönhatás növeli az árapályhatást, ami jelentős sötétanyag veszteséget eredményezhet, ha a kisebb galaxisok közel vannak a nagy galaxisokhoz, amint azt tanulmányoztuk.
A kutatócsoport más galaxisok tanulmányozását tervezi, és megnézi, érvényes-e rájuk a megfigyelt hatás, a sötét anyag elvesztése a nagy galaxisok közelében, vagy a vizsgált eset némileg kivétel volt-e.
Az ilyen jellegű tanulmányok segítenek megérteni az Univerzum összetételét és evolúcióját, abban a reményben, hogy a közeljövőben a földalatti laboratóriumokban vagy részecskegyorsítókban végzett kísérletek során felfedezhetjük, hogy mi áll a sötét anyagban, ahol sok éven át elkezdődött az anyagvadászat. sötét.
Cătălina Oana Curceanu, az elemi részecskefizika és a magfizika első kutatója, a Laboratori Nazionali di Frascati, az Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Róma, Olaszország) és a Scientia.ro munkatársa.
Ajánlásaink
A vállalat tisztviselői bejelentették, hogy ez a funkció, a "flották", világszerte elindul…