Podstata temnej hmoty nová teória o jej zložení Evenimentul Zilei
Autor: Cătălina Oana Curceanu/Dátum uverejnenia: 13-09-2020 10:09
Vo vesmíre existujú galaxie, ktoré majú oveľa menej temnej hmoty ako iné. Toto „zmiznutie“ tmavej hmoty v týchto galaxiách pomohlo vedcom dozvedieť sa viac o možnej povahe častíc, ktoré by tvorili tmavú hmotu.
Pokiaľ vieme, vesmír je zložený väčšinou z temnej hmoty a energie. Tmavá hmota je vo vesmíre asi 5-6 krát viac ako „normálna“ hmota. Tmavý sa nazýva preto, lebo nevyžaruje a neabsorbuje svetlo, teda fotóny.
Na druhej strane sa nezdá, že by táto temná hmota interagovala s normálnou hmotou prostredníctvom iných známych interakcií - napríklad pomocou jadrovej sily. Zostáva však silou, ktorá patrí k normálnej aj temnej hmote: gravitačná. Je to sila, ktorá vedcom umožnila objaviť temnú hmotu - priťahuje normálnu hmotu a určuje jej pohyb vo vesmíre a galaxiách.
Galaxie sa často zdajú byť zahalené v oblaku temnej hmoty, svätožiare, ktorá siaha ďaleko za viditeľnú hmotu a ktorá by bola len malou časťou hmoty v galaxii.
Ale zdá sa, že existujú galaxie, ktoré majú veľmi nízky obsah tmavej hmoty. Toto je prípad spárovaných galaxií vzdialených asi 65 miliónov svetelných rokov od nás: NGC 1052-DF2 a DF4. Majú asi 300-krát menej tmavej hmoty ako „bežné“ galaxie. Vedci predpokladali, že to bolo spôsobené prítomnosťou masívnej galaxie NGC 1052 v blízkosti dvoch galaxií - ktorá by „vytrhla“ temnú hmotu z prílivových účinkov.
Ak je to skutočne tak, mohlo by nám to pomôcť lepšie pochopiť štruktúru temnej hmoty. Existuje podozrenie, že je zložená z častíc, ktoré nepatria do kategórie tých, ktoré poznáme, a klasifikovali sme ich do Štandardného modelu fyziky elementárnych častíc. Zmiznutie temnej hmoty z dvoch galaxií je základom štúdie uskutočnenej tímom pod vedením Hai-Bo Yu z Kalifornskej univerzity, publikovanej v časopise Physical Review Letters, v ktorej počítačové simulácie odhaľujú „tajomstvá“ temnej hmoty.
Predpokladá sa, že tmavú hmotu môžu tvoriť dva typy častíc: takzvaná Cold Dark Matter (CDM), zložená z častíc, ktoré navzájom interagujú iba gravitáciou. Ďalšou kategóriou sú častice SIDM, častice, ktoré navzájom interagujú prostredníctvom zatiaľ neznámych síl (sily temna). Štúdium týchto dvoch tried častíc vedie k rôznym záverom o ich distribúcii v galaxiách, najmä v ich vnútri - do centrálnej časti. Častice SIDM navzájom silno interagujú - priamo v strede aurey.
Prílivové účinky sa môžu vyskytnúť u oboch typov tmavej hmoty: u častíc CDM aj SIDM. V prípade častíc CDM je však štruktúra tmavej hmoty silná a slapové efekty sú relatívne malé, čo znamená, že galaxie nestrácajú veľké množstvo tmavej hmoty, ak je zložené z CDM.
V prípade tmavej hmoty tvorenej časticami SIDM však interakcia medzi časticami prispieva k prílivovým a odlivovým účinkom, ktoré môžu mať za následok významnú stratu tmavej hmoty, keď sú menšie galaxie blízko veľkých galaxií, ako bolo študované.
Skupina vedcov plánuje študovať ďalšie galaxie a zistiť, či je pre nich pozorovaný efekt, strata tmavej hmoty v blízkosti veľkých galaxií, platný alebo či bol študovaný prípad niečím výnimkou.
Štúdie tohto druhu nám pomáhajú pochopiť zloženie vesmíru a jeho vývoj v nádeji, že v blízkej budúcnosti bude možné zistiť, z čoho sa skladá tmavá hmota, pri pokusoch v podzemných laboratóriách alebo urýchľovačoch častíc, kde sa lov hmoty začal mnoho rokov. tmavý.
Článok napísal Cătălina Oana Curceanu, prvý vedecký pracovník v oblasti fyziky elementárnych častíc a jadrovej fyziky, Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Rím, Taliansko) a spolupracovník Scientia.ro
Naše odporúčania
Úradníci spoločnosti oznámili, že táto funkcia, „flotily“, bude uvedená na trh globálne po ...