Galaksilerin şekli farklı mı? Karanlık maddenin özel bir hızı var mı?
Brocade Garden: Bu makale astronomidir
Japonya, Almanya ve Avusturya'dan araştırmacılar yeni bir çalışmada karanlık madde parçacıklarının ancak doğru enerjiyle karşılaştıklarında birbirlerini saçacaklarını iddia ediyorlar. Fikirleri, en küçüğünden en büyüğüne galaksilerin neden kendi şekillerine sahip olduğunu açıklamaya yardımcı oluyor. Karanlık madde, bugün evrendeki maddenin% 80'inden fazlasını kaplayan gizemli ve bilinmeyen bir madde biçimidir. Özellikleri bilinmemektedir, ancak fizikçiler yıldızların ve galaksilerin oluşumunun nedeninin kütlesel çekim olduğuna ve varlığımızı oluşturanların bunlar olduğuna inanırlar. Karanlık madde aslında hepimizi doğuran annemizdir. Ama henüz onunla tanışmadık, bir şekilde doğumdan ayrıldık. Berkeley'deki Kaliforniya Üniversitesi'nde profesör olan ve Kavli Kozmofizik ve Matematik Enstitüsü'nün baş araştırmacısı Hitoshi Murayama şunları söyledi: Kim o? Bilmek istediğimiz soru bu.
Brocade Park-Bilim Spektrumu: Gökbilimciler, bilgisayar simülasyonlarının da gösterdiği gibi karanlık maddenin bir arada kümelenmediğini keşfettiler. Yerçekimi karanlık maddeyi iten tek kuvvetse, itme kuvveti yerine yalnızca çekme kuvveti ise, o zaman karanlık madde çok yoğun hale gelecek ve galaksinin merkezine yaklaşacaktır. Bununla birlikte, özellikle cüce sferoid olarak adlandırılan küçük, zayıf galaksilerde, karanlık madde beklendiği gibi galaksinin merkezine doğru toplanmıyor gibi görünüyor. Karanlık madde bir bilardo topu gibi kendine dağılırsa ve çarpışmadan sonra parçacıkların daha eşit bir şekilde yayılmasına izin verirse, bu sorun çözülebilir. Ancak bu fikirle ilgili bir sorun, karanlık maddenin galaksi kümeleri gibi daha büyük sistemlerde birikiyor görünmesidir. Karanlık maddenin cüce küreler ve galaksi kümeleri arasında farklı davranmasını sağlayan nedir? Uluslararası bir araştırma ekibi bu gizemi çözebilecek ve karanlık maddenin ne olduğunu ortaya çıkarabilecek bir açıklama geliştirdi.
- Gökbilimciler, karanlık maddenin küçük galaksilerde çok fazla birikmediğini, ancak büyük galaksilerde (galaksi kümeleri gibi) yoğunluklarının keskin bir şekilde arttığını gözlemlediler. Farklı sistemlerin neden farklı davrandığı her zaman bir muamma olmuştur. Resim: Kavli IPMU-Kavli IPMU, NASA, STScI tarafından kredilendirilen görüntüye dayanarak bu rakamı değiştirdi
Çinli fizikçi ve Avusturya Bilimler Akademisi'nde doktora sonrası araştırmacı olan Zhu Xiaoyong şunları söyledi: Eğer karanlık maddenin karşılıklı saçılma hızı çok düşükse, ancak çok özelse, genellikle yavaş hareket ettiği, ancak hızlı hareket eden galaksi kümelerinde nadir görülen cüce küremsilerde meydana gelir. , Rezonansa ihtiyacı var. Rezonans yaygın bir fenomendir - bir bardakta dönen şarap, onu oksijene maruz bırakır ve daha fazla aroma üretir, bu da bardağın tam olarak doğru hızda döndürülmesini gerektirir. Eski analog radyo doğru frekansa ayarlanmalıdır. Bunların hepsi rezonans örnekleridir ve araştırma ekibi rezonansın karanlık maddenin gizemini açıklayabileceğinden şüpheleniyor. Bildiğimiz kadarıyla, bu bulmacanın en basit açıklaması bu. Çok heyecanlıyız çünkü karanlık maddenin ne olduğunu yakında öğrenebiliriz.
- İki karanlık madde parçacığı birbirine yaklaştığında, birbirlerinin içinden geçme eğilimindedirler. Resim: Kavli IPMU
Ancak araştırma ekibi, bu kadar basit bir fikrin bu verileri doğru bir şekilde yorumlayabileceğine inanmıyor. Almanya'daki Alman Electron Synchrotron'da (DESY) doktora sonrası araştırmacı olan Kolombiyalı bilim adamı Camilo García Ruhr, şunları söyledi: Her şeyden önce, bu fikrin gözlem verilerini açıklayabileceğinden şüpheliyiz. Araştırma ekibi, karanlık maddenin hedefi isabetli bir şekilde vurmasının tesadüfi olmadığına inanıyor.Doğada benzer kazalar yaşayan birçok başka sistem var: yıldızlarda, berilyuma çarpan alfa parçacıklarının rezonansı ve karbona çarpan berilyumun rezonansı, dünyayı oluşturan yaşam üretti. Maddenin. Benzer bir süreç, sözde atom altı parçacık üzerinde de gerçekleşir. Bu aynı zamanda dünyanın gördüğümüzden daha geniş olduğuna dair bir işaret olabilir. Bir parçacık ekstra boyutlarda hareket ederse, enerjisi vardır.
- Fakat belirli bir hızda göründüklerinde, kısa sürede "rezonansa girecekler" ve birbirlerine yapışacaklar ve sonra farklı yönlere doğru hareket ederek yayılmalarına neden olacaklardır. Bu şekilde karanlık madde yayılabilir, böylece küçük galaksilerin pürüzsüz hatlarını anlayabiliriz. Resim: Kavli IPMU
Ekstra boyutu görmemiş insanlar için, Einstein'ın E = mc2'si sayesinde enerjinin aslında kütle olduğunu düşünüyoruz. Belki de bazı parçacıklar ekstra boyutlarda iki kat daha hızlı hareket eder, bu da kütlelerini karanlık maddenin kütlesinin tam iki katı yapar. Araştırma ekibi için bir sonraki adım, teorilerini desteklemek için gözlemsel veriler bulmak olacaktır. Bu doğruysa, gelecekte farklı galaksilerin daha ayrıntılı gözlemleri, karanlık madde saçılmasının hızına bağlı olduğunu ortaya çıkaracaktır. Bu 80 milyon dolarlık alet, bir cüce küresindeki binlerce yıldızın hızını ölçebilen Hawaii'nin Büyük Adası'ndaki Mauna Kea'nın tepesine Subaru teleskopuna kurulacak. Grubun makalesi 22 Şubat'ta Physical Review Letters'da yayınlandı.
- Rezonans fikrini kullanan bu şema, tüm sistemleri aynı anda açıklayabileceğimizi göstermektedir. Fotoğraflar: Xiaoyong Chu, Camilo Garcia Cely, Hitoshi Murayama
Brocade Park-Bilim Popülerleştirme Araştırma / Gönderen: Kavli Institute of Cosmophysics and Mathematics
Referans dergi literatürü: "Physical Review Letters"
DOI: 10.1103 / PhysRevLett.122.071103
Brocade Park - Evren Biliminin Güzelliğini Sunuyor
Daha fazlası için lütfen aşağıya bakın (daha fazlasını öğrenin)
