Природа темної матерії нова теорія про її склад Evenimentul Zilei
Автор: Катєліна Оана Курчану/Дата публікації: 13-09-2020 10:09
У Всесвіті є галактики, які, здається, мають набагато менше темної матерії, ніж інші. Це "зникнення" темної матерії в цих галактиках допомогло дослідникам дізнатися більше про можливу природу частинок, які утворювали б темну речовину.
Наскільки нам відомо, Всесвіт складається переважно з темної матерії та енергії. Темної речовини приблизно в 5-6 разів більше, ніж "нормальної" речовини у Всесвіті. Його називають темним, оскільки він не випромінює і не поглинає світло, тобто фотони.
З іншого боку, ця темна речовина, здається, не взаємодіє з нормальною речовиною через інші відомі взаємодії - наприклад, ядерну силу. Однак вона залишається силою, яка належить як нормальній, так і темній речовині: гравітаційна. Саме сила дозволила дослідникам відкрити темну матерію - вона приваблює нормальну матерію і визначає, як вона рухається у Всесвіті та галактиках.
Галактики часто здаються окутаними хмарою темної матерії, ореолом, який виходить далеко за межі видимої матерії, яка була б лише невеликою частиною матерії в галактиці.
Але, схоже, існують галактики, у яких дуже низький вміст темної речовини. Це випадок парних галактик, розташованих близько 65 мільйонів світлових років від нас: NGC 1052-DF2 і DF4. У них темної речовини приблизно в 300 разів менше, ніж у «звичайних» галактик. Дослідники висунули гіпотезу, що це пов’язано з наявністю поблизу двох галактик масивної галактики NGC 1052, яка могла б «схопити» темну речовину припливними ефектами.
Якщо це справді так, то це може допомогти нам краще зрозуміти структуру темної матерії. Підозрюється, що він складається з частинок, які не належать до категорії тих, кого ми знаємо, і ми класифікували їх у Стандартній моделі фізики елементарних частинок. Зникнення темної матерії з двох галактик лежить в основі дослідження, проведеного групою під керівництвом Хай-Бо Ю з Каліфорнійського університету, опублікованого в Physical Review Letters, в якому комп'ютерне моделювання розкриває "секрети" темної матерії.
Передбачається, що темна речовина може складатися з двох типів частинок: так званої холодної темної матерії (CDM), складеної з частинок, які взаємодіють між собою лише гравітацією. Інша категорія - це частинки SIDM, частинки, які взаємодіють між собою за допомогою ще невідомих сил (темних сил). Вивчення двох класів частинок приводить до різних висновків щодо їх розподілу в галактиках, особливо всередині них - до центральної частини. Частинки SIDM сильно взаємодіють між собою - прямо в центрі ореолів.
Ефекти припливів і відпливів можуть виникати в обох типах темної речовини: як у CDM, так і в частинках SIDM. Однак у випадку з частинками МЧР структура темної речовини сильна, а припливні ефекти відносно невеликі, що означає, що галактики не втрачають великої кількості темної речовини, якщо вона складається з МЧР.
Однак у випадку з темною речовиною, що складається з частинок SIDM, взаємодія між частинками додає припливних ефектів, що може призвести до значної втрати темної речовини, коли менші галактики знаходяться близько до великих галактик, як вивчалося.
Група дослідників планує вивчити інші галактики та перевірити, чи спостерігається ефект, втрата темної речовини поблизу великих галактик, чи справедливим для них, або вивчений випадок був дещо винятком.
Дослідження подібного роду допомагають нам зрозуміти склад Всесвіту та його еволюцію, сподіваючись, що найближчим часом можна буде виявити, з чого складається темна речовина в експериментах у підземних лабораторіях або прискорювачах частинок, де полювання на речовину розпочалося протягом багатьох років. темний.
Стаття написана Катєліною Оаною Курчану, першим дослідником у галузі фізики елементарних частинок та ядерної фізики, Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Рим, Італія) та співробітником Scientia.ro
Наші рекомендації
Представники компанії оголосили, що ця функція, "флоти", буде запущена у всьому світі після ...