Onu küçümseme! Kozmik ağda dolaşan nötrinolar, evrenin yapısını değiştirecek!
Brocade Garden: Bu makale astronomidir
Sineklerin pürüzsüz bir örümcek ağına hapsolması gibi, nötrino adı verilen hayalet parçacıklar da evrenin galaksi ağında dolaşıyor. Neredeyse hiç kütleleri yoktur, atom altı hayaletler gibi diğer maddelerden geçerler ve onlarla neredeyse hiç etkileşmezler. Ancak yeni araştırmalar, bu gizemli parçacıkların evrenin gidişatını temelden değiştirdiğini ortaya koyuyor.
(Daire kartı buraya eklendi, lütfen görüntülemek için Toutiao istemcisine gidin)Bilim adamları, 1 milyondan fazla galaksi gözlemleyerek, nötrinoların yerçekimi kuvvetinin, Büyük Patlama'dan sonra galaksilerin ilk birleşmesinin yerini nasıl etkilediğini belirlediler. Bu sonuçlar, bilim insanlarının Büyük Patlama'dan sonraki en erken gözlemlenebilir an olduğunu düşündükleri şey hakkında bize bir fikir veriyor. Araştırma raporunun yazarlarından biri olan San Diego'daki California Üniversitesi'nden kozmolog Dan Green şunları söyledi:
Boko Park-Science Popularization: Bu yeni keşif, "Big Bang'den sonra yaklaşık bir saniye içinde evrenin nasıl geliştiğini gerçekten anladığımıza dair inancımızı pekiştiriyor. Big Bang'den kısa bir süre sonra, evren oldu Nötrinolar, elektronlar, nötronlar, protonlar ve fotonlardan oluşan bir kaos. Bir saniyede nötrinolar - en az etkileşime sahip en hafif parçacıklar - maddeden ilk ayrılanlardır. Evrenin genişleyen uzayını ışık hızına yakın bir hızda yakınlaştırın.Bilim adamları bu ilk nötrino dağılımını kozmik nötrino arka planı olarak adlandırıyorlar. 380.000 yıl hızla ilerleyin ve evren, protonlar ve elektronlar atomlara yoğunlaşana kadar soğutulur. , Evrenin ilk ışığını - kozmik mikrodalga arka planını serbest bırakmak.Atomlar yerçekimi çekişi altında bir araya gelmeye başladığında, parçacıkların dışa doğru hızlı genişlemesi yavaşlar.
- Bu, galaksilerin oluşumunu ve evrimini açıklamak için 7 milyar parçacığı simüle eden galaksiler ve çevrelerinden oluşan bir görselleştirme modelidir (KARTAL). Yeni bir çalışma, nötrinoların evrenin galaksi ağının yapısını ustaca değiştirmiş olabileceğini buldu. Resim: EAGLE Projesi
Zamanla galaksiler tohumlarını daha büyük ve en yoğun kümeler halinde ektiler ve sonunda bugün evrende görülebilen galaksi ağını oluşturdular. Kozmik mikrodalga arka plan, maddenin erken evrendeki ilk dağılımına bir bakış sağlayabilir. Ancak evrenin yapısını etkileyen tek madde protonlar ve elektronlar değildir - nötrinolar da rol oynar. Nötrinolar parçacık çorbasını ilk terk edenler oldukları ve o zamandan beri herhangi bir maddeyle neredeyse hiç etkileşmedikleri için, son konumları atomik gruplardan biraz farklıdır. Bilim adamları, bunun evren ağının yapısı üzerinde hafif ama bariz bir etkisi olduğunu düşünüyorlar. Bilim adamları, 1,2 milyon galaksi üzerinde çalışarak nötrinoların yerçekiminin galaksi ağının yapısını biraz değiştirdiğini doğruladılar. Araştırma sonuçları 25 Şubat'ta Nature Physics dergisinde yayınlandı.
Bir nötrino, evrende ışık hızına yakın bir hızda hareket eden atom altı bir parçacıktır. Resim: Shutterstock
Daha önce bilim adamları, nötrinoların kozmik mikrodalga arka plan üzerindeki etkisini yalnızca dolaylı olarak keşfettiler; bu, madde ve galaksilerin dağılımının ilk kanıtıdır. Kozmik mikrodalga arka plan, evrenin yüzbinlerce yıl sonraki görüntüsünü sağlarken, kozmik nötrino arka planı İlk 1000 saniyeyi yeniden üretin Sol ve sağ, gözlemlenebilir evrenin en erken gözlemini sağlar. Bugün nötrinoları inceleyen bilim adamları, atomlar, karanlık madde ve hatta diğer nötrinolarla çok zayıf etkileşime girdikleri için onları hala bulamıyorlar. Bu yeni sonuçlar, nötrinolar ve madde arasındaki zayıf etkileşimi gösteriyor ve ayrıca bilim insanlarının bu zor parçacıkları Dünya'da daha küçük ölçekte daha iyi anlamalarına yardımcı olabilir.
Los Alamos Ulusal Laboratuvarı'nda fizikçi olan Bill Louis şunları söyledi: Büyük ölçekli ve küçük ölçekli araştırmaları birleştiren büyük ölçekli ve küçük ölçekli nötrino araştırmaları arasında yakın bir bağlantı var. Nötrinoları ve kozmolojiyi daha iyi anlamamıza yardımcı olacak. Bu keşif, bilinen üç nötrino dışında başka bir nötrino olup olmadığını belirlemeye bile yardımcı olabilir. Nötrino arka planının evrendeki varlığı, termal büyük patlama modelinin güvenilir bir tahminidir. Bu nötrinolar, erken evrenin enerji yoğunluğunun ana bileşeniydi ve bu nedenle kozmik tedirginliklerin evriminde önemli bir rol oynadılar.
Kozmik mikrodalga fondaki ışık elementlerinin bolluğu ve anizotropisi, kozmik nötrino arka planının enerji yoğunluğunu ölçmek için kullanılır. Orijinal plazmada, nötrino yoğunluğundaki dalgalanmaların ürettiği akustik dalgaların zaman fazı önemli ölçüde değişti ve böylece tamamlayıcı ve daha sağlam bir sonda sağladı. Burada, yeni araştırma, BOSS DR12 verilerinin baryon akustik titreşim spektrumunda nötrino kaynaklı faz geçişinin ilk kısıtlama koşulunu bildiriyor. Kozmik mikrodalga arka planında nötrinoların etkisini göz ardı ederken, ses dalgalarının ölçeğini sınırlamak için Planck'ın verilerini kullanarak, sıfır olmayan faz kaymasının güven değerinin% 95'ten büyük olduğu bulundu. Yeni bir kozmik nötrino arka plan testi sağlamanın yanı sıra, bu araştırma çalışması, erken kozmik fizikte baryon akustik salınım sinyallerinin ilk uygulamasıdır!
Boke Garden-Science Popularization Referans Süreli Edebiyat: "Doğa Fiziği"
Metin: Mara Johnson-Groh / Live Science
DOI: 10.1038 / s41567-019-0435-6
Brocade Park - Evren Biliminin Güzelliğini Sunuyor
(Daire kartı buraya eklendi, lütfen görüntülemek için Toutiao istemcisine gidin)
