Evrenin gizemi: karanlık maddenin gizemi sonunda çözülebilir
Evrenin toplam kütlesinin yaklaşık% 85'ini oluşturur, ancak fizikçiler hala karanlık maddenin ne olduğunu bilmiyorlar.
Ancak yeni bir hipotez bizi onun kimliğini bulmaya yaklaştırabilir, çünkü fizikçiler artık karanlık maddenin evrenin en büyük yapısındaki hayalet parçacıklardan garip, daha küçük süperakışkan hallere kadar değişen formları değiştirdiğinden şüpheleniyorlar. . Yakında bunu onaylayacak araçlarımız olacak.
Karanlık madde, yaklaşık bir yüzyıl önce evrendeki madde miktarı ile galaksilerimizi bir arada tutan yerçekimi kuvveti arasındaki görünen dengesizliği açıklamak için önerilen varsayımsal bir maddedir. Karanlık maddeyi doğrudan saptayamayız, ancak çevremizdeki her şey üzerindeki etkisini görebiliriz - galaksilerin dönüşü ve ışığın evrende dolaşırken bükülme biçimi, hayal gücümüzün ötesinde daha fazla şey olduğunu gösteriyor.
Şimdi iki fizikçi, karanlık maddenin kuralları değiştirdiğini ileri sürdü, bu da neden bu kadar zor olduğunu açıklayabilir.
Bu araştırmaya dahil olmayan bir parçacık fizikçisi Tim Tait, "Bu iyi bir fikir. Tek bir şey olarak tanımlanan iki farklı karanlık maddeniz var" dedi.
Karanlık maddenin geleneksel görüşü, büyük ölçekte gözlemleyebileceğimiz, yerçekiminden etkilenen aksonlar gibi zayıf etkileşimli parçacıklardan oluşmasıdır.
Karanlık maddenin bu "soğuk" formu, galaksinin takımyıldızının nasıl değişeceğini tahmin etmek için kullanılabilir ve bu, evrenin "kozmik ağı" anlayışımıza uygundur - bilim adamları, tüm galaksilerin görünmez bir karanlık madde ipliği ile birbirine bağlı olduğuna inanıyorlar. Büyük yıldızlararası ağda.
Ancak tek bir galaksiye küçültüldüğümüzde ve içindeki yıldızların galaksinin merkezine göre nasıl döndükleri zaman, bazı şeyler üst üste getirilemez.
Pennsylvania Üniversitesi'nde fizikçi olan Justin Khoury şöyle açıkladı: "Evrendeki maddenin çoğu, en sıradan maddeden izole edilen karanlık maddedir. Kozmik ağ ölçeğinde, bu Sonuçlar tutarlı. Galaksi kümeleri ölçeğinde de oldukça iyi işliyor. Ancak galaksiler ölçeğinde uygun değil. "
Şu anda Princeton Üniversitesi'nde olan Khoury ve meslektaşı Lasha Berezhiani, karanlık maddenin davranışını evren ölçeğinde uzlaştıramayacağımıza inanıyor çünkü formları aktarabilir. Büyük ölçekli galaksi kümeleri için "soğuk" karanlık madde parçacıkları sağladık, ancak tek bir galakside, karanlık maddenin süperakışkan bir durumda olduğuna inanıyorlar.
Süperakışkan, sıfır sürtünme ve sıfır viskoziteye sahip soğuk ve yoğun bir madde biçimidir ve bazen "maddenin beşinci hali" olarak adlandırılan bir Bose-Einstein yoğunlaşması haline gelebilir.
Süper akışkanın her zamankinden daha kolay bulunabilmesi onlara garip geliyor ve araştırmacılar son zamanlarda oda sıcaklığında bir sıvı gibi süper akışkan şeklinde ışık yaratabileceklerini açıkladılar.
Süperakışkanları ne kadar çok anlarsak, fizikçiler evrende düşündüğümüzden daha yaygın olabileceği görüşünü o kadar çok kabul eder.
Jennifer Ouellette şöyle açıkladı: "Son zamanlarda, giderek daha fazla fizikçi, aşırı koşullar altında doğal süperakışkan faz oluşumu olasılığını düşünmeye başladı. Nötron yıldızlarında süperakışkanlar bulunabilir. Bazı araştırmacılar Uzay-zamanın kendisinin bir süperakışkan olabileceği tahmin ediliyor, öyleyse neden karanlık madde süperakışkan bir faza sahip olmasın? "
Buradaki fikir, tek bir galaksiyi çevreleyen karanlık maddenin "halesinin" süper akışkan oluşumu için gerekli koşulları yaratmasıdır - galaksilerin yerçekimi çekmesi, yoğun şekilde paketlenmelerini sağlar ve uzayın soğuması, sıcaklığı uygun şekilde düşük bir seviyede tutar.
Daha geniş bir alana yakınlaştırıldığında, bu yerçekimi kuvveti süperakışkan oluşturmak için çok zayıf hale gelir.
Buradaki anahtar nokta, süper akışkan karanlık maddenin varlığının, tek tek galaksilerin garip davranışlarını açıklayabilmesidir.Bu çekim kuvvetinin kendisi açıklanamaz - onları çevreleyen karanlık madde halesi gibi davranan ikinci bir tanımlanmamış kuvvet yaratabilir. Aynı yerçekimi.
Jennifer Ouellette'in açıkladığı gibi, elektrik alanını bozduğunuzda radyo dalgaları alacaksınız ve yerçekimi alanını bozduğunuzda yerçekimi dalgaları alacaksınız. Ya bir süper sıvıyı bozduğunuzda? Fononlar elde edersiniz ve yer çekimine ek olarak bu ekstra kuvvet de çalışır.
Khoury şöyle dedi: "Yerçekiminde fazladan bir kuvvetiniz olduğu için bu iyidir, ancak aslında bu özünde karanlık maddeyle ilgilidir. Bu karanlık madde ortamının özellikleri bu kuvveti yaratır."
Açıktır ki, bu hipotez henüz hakem tarafından gözden geçirilmemiştir, bu nedenle tüm bunlar hipotezin kapsamındadır.
Yaptığı en büyük şeylerden biri, galaksilerde gözlemlenen özel özellikleri açıklamak için Newton yasalarının değiştirilmesi gerektiğine inanan "değiştirilmiş Newton dinamik teorisini" (MOND) açıklayabilmesidir.
Ekip, galaksilerde MOND'ye uygun karanlık madde ve süperakışkan hareket olduğunu, ancak galaksi kümelerinde süperakışkan karanlık madde olmadığını ve MOND'nin geçerli olmadığını açıkladı.
Khoury ve Lasha Berezhiani, süperakışkan karanlık maddeye dayalı tahminlerimizi kanıtlamak için bazı pratik ve test edilebilir yöntemler kullanıyor.
Tahminleri doğrulanabilirse - o zaman evrenin bu büyük gizeminden bahsettiğimizde, sonunda bir şeyler keşfedebiliriz.
